專利名稱：在提供混合自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求的通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)重傳的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信，例如3GPP(第三代合作項(xiàng)目)寬帶碼分多址(WCDMA)第5版、高速下行分組接入(HSDPA)中規(guī)定的系統(tǒng)所提供的無線通信以及其它類型的無線通信系統(tǒng)所提供的無線通信。更具體地說，本發(fā)明涉及當(dāng)所接收的信號(hào)的一部分有差錯(cuò)時(shí)經(jīng)由無線通信系統(tǒng)重傳這一部分；本發(fā)明可用于同時(shí)實(shí)現(xiàn)了前向糾錯(cuò)和自動(dòng)重傳請(qǐng)求的應(yīng)用中。
背景技術(shù)：
為了在無線通信系統(tǒng)中提供更高的數(shù)據(jù)吞吐量，使用自適應(yīng)調(diào)制和編碼方案(MCS)，其中，調(diào)制復(fù)雜度和(信道)編碼復(fù)雜度隨變化的信道條件而改變。在一些通信系統(tǒng)、如實(shí)現(xiàn)HSDPA(高速下行分組接入)的系統(tǒng)中，信道化碼的數(shù)量(從而信道的數(shù)量)也可以隨變化的信道條件而改變。調(diào)制復(fù)雜度和信道編碼根據(jù)變化相當(dāng)快的信道條件而改變，而信道數(shù)量則根據(jù)長期平均值以及根據(jù)要傳送的數(shù)據(jù)量而改變。變化的調(diào)制復(fù)雜度意味著改變每個(gè)符號(hào)傳遞的比特?cái)?shù)(給定的調(diào)制復(fù)雜度提供符號(hào)集合或符號(hào)星座，其中各符號(hào)用于傳送一個(gè)比特串，星座中的符號(hào)數(shù)量越多，各符號(hào)所傳送的比特串越長)。改變編碼復(fù)雜度意味著例如改變?cè)趯?duì)待傳送數(shù)據(jù)進(jìn)行前向糾錯(cuò)時(shí)包含的冗余量。改變信道化碼的數(shù)量意味著改變利用碼樹復(fù)用在一起的信道數(shù)量(確保即使信道數(shù)量改變也使所有信道保持正交)。調(diào)制復(fù)雜度和信道化碼的數(shù)量可以自適應(yīng)地優(yōu)化，例如2001年6月26日提交的共同未決、共同所有、序號(hào)為60/301078的美國臨時(shí)申請(qǐng)中的說明。由于無線通信信道的條件往往比硬連線信道的條件變化得更頻繁、更大，因此通信中更可能出現(xiàn)差錯(cuò)。為了解決較高差錯(cuò)率(誤碼率和符號(hào)差錯(cuò)率)的問題，無線通信系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了各種應(yīng)對(duì)機(jī)制。一種用于非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的應(yīng)對(duì)機(jī)制通常稱作自動(dòng)重復(fù)(重傳)請(qǐng)求(ARQ)協(xié)議，由此，如果接收的符號(hào)被確定為具有差錯(cuò)，則接收系統(tǒng)自動(dòng)請(qǐng)求重傳該符號(hào)。
本發(fā)明針對(duì)的問題高階調(diào)制復(fù)雜度(與二進(jìn)制相比的高階)包含一般稱作N-QAM(正交調(diào)幅)的系統(tǒng)(例如16-QAM和64-QAM)。N-QAM系統(tǒng)(以及其它高階復(fù)雜度)對(duì)于每個(gè)所傳輸?shù)姆?hào)傳送多個(gè)比特。在任何包含兩個(gè)以上符號(hào)的調(diào)幅系統(tǒng)(包括任何N-QAM系統(tǒng)，其中N大于2)中，固有的是符號(hào)差錯(cuò)概率并非完全相同，也就是說，接收機(jī)斷定所接收的符號(hào)不是實(shí)際發(fā)送的符號(hào)的概率對(duì)于不同符號(hào)是不同的。(參見例如FerrelG.Stremler的“Introduction to Communication Systems”第三版，AddisonWesley Publishing Co.，1990年，第9.5章節(jié)。)根據(jù)比特被分配給編碼方案的調(diào)制符號(hào)的方式，誤碼概率也可能改變，也就是說，接收機(jī)斷定當(dāng)發(fā)送了0時(shí)接收了1的概率(即0的誤碼概率)可能不同于接收機(jī)斷定當(dāng)發(fā)送了1時(shí)接收了0的概率。
例如，在

圖1所提供的符號(hào)星座圖中，說明當(dāng)前為高速下行分組接入(HSDPA)提出的星座，可以看到，前兩位對(duì)于四個(gè)象限的任一個(gè)中的四個(gè)符號(hào)中的每個(gè)均相同；例如，在第一象限中，各符號(hào)的前兩位為00。另一方面，在所有四個(gè)象限中，最后兩位在頂角符號(hào)中始終為11，而在最內(nèi)部符號(hào)中為00。因此，把頂角符號(hào)誤認(rèn)為最內(nèi)部符號(hào)的出現(xiàn)頻率與把最內(nèi)部符號(hào)誤認(rèn)為頂角符號(hào)的出現(xiàn)頻率不同。因此，值為1的比特被誤檢測(cè)為具有0值的出現(xiàn)頻率與值為0的比特被誤檢測(cè)為具有1值的出現(xiàn)頻率不同。因此，這個(gè)星座的誤碼概率對(duì)于0和1是不同的。
圖1中的標(biāo)號(hào)i1、i2、q1、q2表示組成調(diào)制符號(hào)的組中的比特；這些比特的順序?yàn)閕1q1i2q2。一個(gè)標(biāo)號(hào)(i1、i2、q1或q2)下面或側(cè)面的線條表明在星座圖中由該標(biāo)號(hào)所表示的比特具有值“1”(也就是說，該線條表示當(dāng)特定比特為1時(shí)從其中選擇調(diào)制符號(hào)的星座點(diǎn)集合的全部或一部分)。例如，如果比特q1＝1，則必須從圖1中q1旁的線條所表示的點(diǎn)集合中選擇符號(hào)，而如果q1＝0，則必須從點(diǎn)的補(bǔ)集中選擇符號(hào)。
無線電接收機(jī)具有有限的動(dòng)態(tài)范圍。如果調(diào)制符號(hào)具有不同的幅度(同號(hào)或同相)，這實(shí)際上是N-QAM調(diào)制中的情況，則無線電接收機(jī)會(huì)因不同符號(hào)的不同幅度而以不同方式對(duì)它們進(jìn)行響應(yīng)。例如，最高幅度的符號(hào)可能使接收機(jī)飽和，使得接收機(jī)對(duì)這些符號(hào)進(jìn)行削波。另一方面，由于最小幅度的符號(hào)可能小于最小量化等級(jí)，因此這些符號(hào)可能被接收機(jī)在A/D轉(zhuǎn)換中解釋為具有零幅度。削波和調(diào)零在衰落信道中尤為顯著，其中信號(hào)的幅度與未衰落信號(hào)相比，可能從+10dB(由于多徑結(jié)構(gòu)干擾)變化到-40dB。
為了提供高的數(shù)據(jù)速率(在下行鏈路中)以及可靠性，對(duì)于HSDPA，建議(至少對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸)使用通常所說的H-ARQ(混合自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求)協(xié)議。在H-ARQ中，已經(jīng)確定為出錯(cuò)的數(shù)據(jù)分組被重傳(當(dāng)接收機(jī)例如根據(jù)某種形式的簡單奇偶校驗(yàn)檢測(cè)到分組中的差錯(cuò)時(shí))。重傳的分組在前向糾錯(cuò)(FEC)解碼之前(在用戶終端接收機(jī)中，在對(duì)卷積或特播碼進(jìn)行解碼之前)與原始分組結(jié)合，從而提高(下行鏈路)傳輸?shù)目煽啃浴?br> 在采用普通自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求(ARQ)或H-ARQ的系統(tǒng)中，如果在重傳以及原始傳輸中同樣地產(chǎn)生組成高階調(diào)制系統(tǒng)的符號(hào)，則重傳中的誤碼概率與原始傳輸中的誤碼概率相同。因此，差錯(cuò)重現(xiàn)的概率與每次重傳相同，所有其它方面與首次出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)相同。
先有技術(shù)方案在HSDPA中已經(jīng)提出幾種H-ARQ技術(shù)來改進(jìn)在分組出錯(cuò)的情況下分組重傳無差錯(cuò)的可能性。最直接的方式是尋覓組合，其中相同數(shù)據(jù)分組被多次重傳，并且在解碼之前，把編碼分組的重復(fù)傳輸以某種方式組合。(根據(jù)先有技術(shù)，存在不同的尋覓組合分組的方式；例如，分組可在符號(hào)級(jí)進(jìn)行組合，或者可在軟比特級(jí)進(jìn)行組合。)
另一種H-ARQ技術(shù)是所謂的增量冗余(IR)技術(shù)，其中，要傳送的數(shù)據(jù)采用例如FEC碼進(jìn)行編碼。在第一次傳輸中，每個(gè)未編碼數(shù)據(jù)比特(即沒有為FEC編碼的比特)僅傳送四個(gè)編碼比特中的兩個(gè)比特，并且把接收信號(hào)作為FEC碼解碼。如果認(rèn)為出錯(cuò)，則重傳數(shù)據(jù)分組，但每個(gè)未編碼比特傳送其余的兩個(gè)編碼比特；接收機(jī)則把原始傳輸和第二次傳輸相結(jié)合，并把接收數(shù)據(jù)作為FEC碼解碼。由于所傳送的編碼比特在不同傳輸中是不相同的，因此符號(hào)星座也不同。因此，在IR類型的H-ARQ中，誤碼概率在重傳中是不同的。認(rèn)為IR使誤碼概率的差異減到最小。因此，IR使平均起來誤碼概率相同，其中考慮了原始傳輸和重傳，即在計(jì)算誤碼概率時(shí)考慮了原始傳輸和重傳。
與尋覓組合相比，IR存在嚴(yán)重缺陷。IR要求相當(dāng)多的存儲(chǔ)空間(兩倍)，因?yàn)椴捎肐R，必須存儲(chǔ)在接收機(jī)中的編碼比特的數(shù)量是4，而采用尋覓組合則只存儲(chǔ)2個(gè)編碼比特。IR還需要更復(fù)雜的FEC解碼器，因?yàn)椴捎肐R，數(shù)據(jù)首先作為碼解碼(即通過具有編碼器碼率的卷積編碼器)，然后再作為碼解碼。
需要一種方法，使采用具有前向糾錯(cuò)和ARQ或H-ARQ的高階調(diào)制的系統(tǒng)的誤碼率減到最小，而沒有增加IR組合的復(fù)雜度。
發(fā)明公開因此，本發(fā)明提供一種用于在無線通信系統(tǒng)中響應(yīng)重復(fù)請(qǐng)求的設(shè)備和相應(yīng)的方法，其中根據(jù)調(diào)制和編碼方案?jìng)鬟f分組，各分組包含比特串，幀中提供的一個(gè)或多個(gè)分組在傳輸時(shí)間間隔中傳遞，該方法包括以下步驟積累下一個(gè)傳輸時(shí)間間隔中要傳送的分組；按第一順序?qū)鄯e分組所包含的比特排序，以便提供第一比特串；根據(jù)調(diào)制方案和編碼方案向產(chǎn)生傳輸信號(hào)的處理提供這樣排序的比特，調(diào)制方案提供表示不同組的預(yù)定數(shù)量的比特到不同符號(hào)的映射的星座；在下一個(gè)傳輸時(shí)間間隔中傳送該傳輸信號(hào)；如果接收到重復(fù)請(qǐng)求，則按第二順序?qū)鄯e分組包含的比特排序，并且從根據(jù)調(diào)制方案和編碼方案向產(chǎn)生傳輸信號(hào)的處理提供這樣排序的比特的步驟開始，重復(fù)該方法；其中按第二順序，組成調(diào)制的符號(hào)以不同于原始傳輸中的方式產(chǎn)生。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，比特的第二排序是這樣的調(diào)制星座中的符號(hào)以不同于原始傳輸中的方式來組成。在本發(fā)明的又一個(gè)方面，比特的第二排序通過以下方式提供把第一比特串中預(yù)定數(shù)量的比特轉(zhuǎn)移到第一比特串的尾端，從而重新安排第一排序。例如，調(diào)制可以是16QAM，而預(yù)定比特?cái)?shù)量可以為2。在本發(fā)明的又一個(gè)方面，通過對(duì)組成符號(hào)的各比特組中某個(gè)預(yù)定數(shù)量的最后幾個(gè)比特取反來提供比特的第二排序。在本發(fā)明的又一個(gè)方面，原始傳輸包括交織步驟，以及比特的第二排序采用不同于原始傳輸中的交織方式來提供。在本發(fā)明的又一個(gè)方面，原始傳輸包括交織步驟，以及比特的第二排序采用不同于原始傳輸中的數(shù)據(jù)加擾方式來提供。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，比特的第二排序是這樣的要重傳的比特以使解碼誤碼率較小的方式映射到符號(hào)。
在本發(fā)明的又一個(gè)方面，在原始傳輸中，對(duì)一些比特進(jìn)行前向糾錯(cuò)編碼，而對(duì)另外一些比特不編碼，經(jīng)過前向糾錯(cuò)編碼的比特采用一種映射來映射到調(diào)制符號(hào)，這種映射不一定與用于把未編碼比特映射到調(diào)制符號(hào)的映射相同(最好是通過葛萊編碼)，而在重傳中，對(duì)于未編碼比特或者經(jīng)過前向糾錯(cuò)編碼的比特，與用于原始傳輸中的符號(hào)映射相比，采用不同的符號(hào)映射來提供比特的第二排序。
在本發(fā)明的又一個(gè)方面，在原始傳輸中，沒有對(duì)任何比特進(jìn)行前向糾錯(cuò)編碼，所有比特均采用第一種符號(hào)映射來映射到調(diào)制符號(hào)，而在重傳中，對(duì)所有比特進(jìn)行前向糾錯(cuò)編碼，并且與用于原始傳輸中的符號(hào)映射相比，采用不同的符號(hào)映射來提供比特的第二排序。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，它提供(整體上)與通過IR H-ARQ提供的誤碼概率可比擬的誤碼概率，但具有較小復(fù)雜度。
附圖簡介通過思考以下結(jié)合附圖提供的詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)十分明顯，附圖包括圖1是16QAM的信號(hào)星座的圖表；圖2A和2B是WCDMA無線電基站的典型數(shù)字調(diào)制器系統(tǒng)的高級(jí)框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的原始傳輸時(shí)間間隔(TTI)和重傳的TTI的圖示；以及圖4是流程圖，說明根據(jù)本發(fā)明、用于在無線通信系統(tǒng)中響應(yīng)重復(fù)請(qǐng)求的方法。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式現(xiàn)在通過寬帶碼分多址(WCDMA)通信系統(tǒng)的應(yīng)用來描述本發(fā)明，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)具有高速下行分組接入(HSDPA)的混合自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求(H-ARQ)，如3GPP(第三代合作項(xiàng)目)WCDMA版本5、HSDPA中所述。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于本文用于描述本發(fā)明的特定環(huán)境中的應(yīng)用。本發(fā)明預(yù)期可用于實(shí)現(xiàn)一種或另一種自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求(ARQ)協(xié)議的任何無線通信系統(tǒng)中，所以本發(fā)明更方便用于數(shù)據(jù)通信(經(jīng)由基于分組的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng))，并且還可用于其中可接受ARQ通信系統(tǒng)中固有的臨時(shí)等待時(shí)間的語音通信系統(tǒng)(利用分組)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2A，可應(yīng)用本發(fā)明的這種類型的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的一部分表示為包括若干模塊；具體來講，所表示的是在HSDPA情況中的下行鏈路發(fā)射機(jī)的模塊。尾部比特連接器模塊把要傳送的比特(傳輸塊)與用于編碼過程的其它比特連接，其它比特稱作尾部比特。隨后，特播編碼器把m個(gè)輸入比特編碼為n個(gè)編碼比特，m與n之比取決于特播編碼器所用的編碼率(所以例如對(duì)于的編碼率，每個(gè)輸入比特編碼為2個(gè)輸出比特)。
然后，通過截取一部分編碼比特(即刪除一部分冗余比特)或者向編碼比特添加偽比特，速率匹配塊把要傳送的比特?cái)?shù)與物理信道容量進(jìn)行匹配。例如，假如能夠使1000個(gè)比特適合TTI，但編碼傳輸塊由1004個(gè)比特組成，則速率匹配塊僅僅根據(jù)預(yù)定規(guī)則丟棄(即截取)4個(gè)比特。另一方面，如果編碼傳輸塊由996個(gè)比特組成，則速率匹配塊根據(jù)預(yù)定規(guī)則添加4個(gè)比特。
隨后，交織塊以預(yù)定方式對(duì)這些比特進(jìn)行混洗。最后，QPSK/M-QAM塊(即執(zhí)行四相相移鍵控或者M(jìn)元正交調(diào)幅的塊，采用QPSK還是采用M-QAM由自適應(yīng)調(diào)制和編碼方案模塊來確定)獲取一組比特并把它們映射到調(diào)制信號(hào)星座中。QPSK/M-QAM塊通常用于映射到調(diào)制信號(hào)星座中，因此映射模塊的輸出通常是復(fù)合信號(hào)；但是，本發(fā)明也可應(yīng)用于多級(jí)實(shí)值調(diào)制、如M-PAM(M元脈幅調(diào)制，其中M＞2)，取代Q-QAM調(diào)制，在這種情況下，最后的塊將是QPSK/M-PAM模塊，因此有時(shí)提供實(shí)數(shù)輸出。(當(dāng)然，本發(fā)明還適用于未使用MCS的方案。在這些方案中，QPSK/M-QAM模塊或QPSK/M-PAM模塊僅僅是M-QAM模塊或M-PAM模塊。本發(fā)明還可與純QPSK調(diào)制配合使用，但不會(huì)提供任何優(yōu)點(diǎn)，除非QPSK調(diào)制是不對(duì)稱的，也就是說，除非比特對(duì)被映射到調(diào)制符號(hào)，使得例如其中第二比特為0的比特對(duì)比其中第二比特為1的比特對(duì)平均起來更接近原點(diǎn)。)如圖2A所示，所用的特定調(diào)制和編碼方案由自適應(yīng)調(diào)制和編碼方案(AMCS)塊來指定，它控制特播編碼器所使用的編碼以及調(diào)制映射器所使用的調(diào)制(調(diào)制映射器在圖2A中表示為QPSK/M-QAM塊)。對(duì)于每個(gè)所謂的專用物理數(shù)據(jù)信道(DPDCH)以及對(duì)于與所有不同數(shù)據(jù)信道關(guān)聯(lián)的(單一)專用物理控制信道(DPCCH)執(zhí)行圖2A所示的過程；在圖2A中，該過程表示為用于提供針對(duì)第i個(gè)DPDCH的數(shù)據(jù)。圖2A的過程對(duì)于控制信道略有不同卷積編碼取代特播編碼，因速率不變而沒有速率匹配，以及沒有AMC。因此，圖2A中沒有表示控制信道。圖2B的過程(稍后描述)對(duì)于控制信道和數(shù)據(jù)信道是相同的。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2B，針對(duì)給定DPDCH或DPCCH的調(diào)制映射器的輸出信號(hào)(這里假定輸出是復(fù)合信號(hào)，由同相或I分量和正交或Q分量表示)與標(biāo)為Cch，1、Cch，2、...、Cch，N(通常為沃爾什碼)的信道化碼相乘，從而提供相對(duì)于其它信道的正交化。(該系統(tǒng)可以在一個(gè)或多個(gè)信道上傳送信息。)隨后，對(duì)信道求和，并且與復(fù)值加擾碼Cscramble相乘。信號(hào)的I和Q分量則在脈沖整形濾波器p(t)中經(jīng)過脈沖整形，并通過復(fù)合RF載波進(jìn)行調(diào)制。(在整個(gè)過程中的某個(gè)點(diǎn)上，信號(hào)還經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換，通常是在脈沖整形濾波器之后且在RF載波進(jìn)行的調(diào)制之前。)在HSDPA的環(huán)境中，TTI是分組。(TTI是待指定數(shù)量的時(shí)隙，可能在1到15之間。)在經(jīng)由CRC校驗(yàn)檢測(cè)到差錯(cuò)的情況下，重傳的是整個(gè)TTI。因此，如果移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)到分組(TTI)中的差錯(cuò)，則發(fā)送重復(fù)請(qǐng)求，標(biāo)識(shí)該分組(TTI)，然后基站重發(fā)整個(gè)標(biāo)識(shí)的分組(TTI)。
第一實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，對(duì)于重傳，采用與原始傳輸中不同的映射把調(diào)制星座中的符號(hào)指定給比特串，最好是以下述方式進(jìn)行在組合的數(shù)據(jù)估算值中(即，在原始映射和重新映射上求平均值時(shí))，誤碼概率完全相同，或者至少使它們的差異很小。
提供組合誤碼概率的有利平均值能夠以幾種不同方式實(shí)現(xiàn)。對(duì)于16-QAM，一種方式是對(duì)與不同調(diào)制符號(hào)對(duì)應(yīng)的每個(gè)4比特串中的最后兩個(gè)比特取反。如圖3所示的第二種方式是把送往N-QAM調(diào)制器的輸入比特流偏移兩個(gè)比特。第三種方式是在重傳中采用不同的交織。第四種方式是在重傳中采用不同的數(shù)據(jù)加擾。下面描述第一實(shí)施例的這些實(shí)現(xiàn)其中的每個(gè)。
在重傳中基于對(duì)調(diào)制器輸入的偏移的第一實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)在圖3中，把兩個(gè)比特的數(shù)據(jù)偏移用于相繼的重傳。更具體地說，從HSDPA傳輸時(shí)間間隔(TTI)(TTI是媒體接入控制(MAC)層和L1傳輸層之間的數(shù)據(jù)的連續(xù)傳遞之間的時(shí)間)開始的兩個(gè)比特每隔一個(gè)重傳(Ire-Tx)被傳遞到最后兩個(gè)位置。(為了本公開而假定，在TTI期間，傳送與整數(shù)個(gè)調(diào)制符號(hào)對(duì)應(yīng)的多個(gè)比特。如果信息比特的數(shù)量不對(duì)應(yīng)整數(shù)個(gè)調(diào)制符號(hào)，則插入偽比特。例如，如果(已編碼的)信息比特的數(shù)量為17，則對(duì)16-QAM必須插入3個(gè)偽比特，使總比特?cái)?shù)為4的倍數(shù)。)因此，所示的原始TTI 21(對(duì)于第二個(gè)重傳相同)中，比特n-1和n位于最后兩個(gè)位置；所示的第一重傳TTI 22中，原始TTI的最后兩個(gè)比特移動(dòng)到前兩個(gè)位置，也就是在第一重傳上重傳改變的TTI 22。采用Ire-TX對(duì)重傳計(jì)數(shù)(響應(yīng)對(duì)特定TTI的重復(fù)傳輸?shù)囊幌盗姓?qǐng)求)，每當(dāng)Ire-TX模2＝0，原始TTI 21被重傳，每當(dāng)Ire-TX模2＝1，改變的TTI 22被重傳。通過這個(gè)過程，2-比特塊每隔一個(gè)重傳時(shí)間映射到星座中的或多或少的可靠比特。這個(gè)過程使第一重傳的符號(hào)差錯(cuò)概率(SEP)隨機(jī)化。由于在重傳中具有相同的SEP是能夠進(jìn)行的最壞情況，因此使SEP隨機(jī)化提高了成功重傳的可能性。使SEP均等(從而對(duì)于所有符號(hào)均相同)將會(huì)更好，并且實(shí)際上是能夠進(jìn)行的最佳情況。使SEP均等是一部分以直接方式在Panasonic的上述文件中以及在本發(fā)明的一部分上述實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的。間接方式是多次重復(fù)某種隨機(jī)化(重傳)，使得SEP被完全隨機(jī)化(從而SEP對(duì)各符號(hào)是相同的)。
應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，對(duì)于每個(gè)重傳僅前后移動(dòng)最后兩個(gè)比特或者僅連續(xù)將分組偏移兩個(gè)比特不會(huì)繼續(xù)使SEP隨機(jī)化；相反，差錯(cuò)概率將是確定的。在本發(fā)明中，偏移(比特移動(dòng))可以在交織之后或者之前進(jìn)行。如果比特偏移在交織之前進(jìn)行，則不斷使這些比特偏移兩個(gè)位置，使得交織將不同，因此使SEP隨機(jī)化。如果比特偏移在交織之后進(jìn)行，則可以僅僅使最后兩個(gè)比特前后移動(dòng)。如果比特偏移在交織之后進(jìn)行，則偏移2位將使第一重傳隨機(jī)化；重復(fù)偏移或者把2比特移回到原始位置將不會(huì)產(chǎn)生進(jìn)一步的隨機(jī)化效果。其中每個(gè)后續(xù)重傳用于進(jìn)一步偏移比特流的交織之前比特偏移的結(jié)果導(dǎo)致與第一實(shí)施例實(shí)現(xiàn)所得到的結(jié)果相似的結(jié)果，在第一實(shí)施例中，響應(yīng)自動(dòng)重傳請(qǐng)求而在每個(gè)后續(xù)傳輸中采用不同的交織。
還應(yīng)當(dāng)指出，移動(dòng)一個(gè)比特也起作用，但最好是移動(dòng)兩個(gè)比特，因?yàn)橹辽賹?duì)于星座的頂角點(diǎn)，移動(dòng)兩個(gè)比特把具有‘1’值的兩個(gè)比特仍然占用星座中的頂角位置的可能性減少到25％?？紤]原始傳輸中的頂角點(diǎn)，即形式為bb11的點(diǎn)。如果偏移1位，則新的比特組將為xbb1，因此該點(diǎn)仍然是頂角點(diǎn)的概率為50％(因?yàn)閎是0和1的概率相等)。另一方面，如果移動(dòng)2位，則新的比特組將為11yy，因此具有“1”值的兩個(gè)比特位于頂角點(diǎn)的概率僅為25％。因此，最好移動(dòng)兩個(gè)比特，但是移動(dòng)一個(gè)比特也會(huì)提高成功重傳的可能性。對(duì)于16QAM，移動(dòng)三個(gè)點(diǎn)也是一種選擇，但預(yù)計(jì)會(huì)產(chǎn)生與移動(dòng)一個(gè)點(diǎn)相同的增益。(對(duì)于16QAM，如果移動(dòng)在交織之后進(jìn)行，則移動(dòng)四個(gè)點(diǎn)與不移動(dòng)任何點(diǎn)是相同的。)認(rèn)為最好的方式取決于調(diào)制的數(shù)量、即每個(gè)符號(hào)的比特?cái)?shù)。因此，對(duì)于對(duì)每個(gè)符號(hào)編碼6比特的64QAM，認(rèn)為移動(dòng)三個(gè)比特是最有效的，但移動(dòng)其它數(shù)量的比特也會(huì)提高成功重傳的可能性。
在重傳中基于對(duì)各符號(hào)的最后兩個(gè)比特取反的第一實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)在第一實(shí)施例的第二實(shí)現(xiàn)中，基站把構(gòu)成調(diào)制符號(hào)的各4比特組中的最后兩個(gè)比特取反。因此，在原始傳輸中為xx11因而映射到星座頂角點(diǎn)的一個(gè)組將在重傳中變成xx00從而映射到星座圖的最內(nèi)點(diǎn)。在接收機(jī)中，符號(hào)-比特檢測(cè)之后，在分組組合和解碼之前重新插入這些比特。在一些先有技術(shù)中，特別是在2001年2月27日至3月2日之間發(fā)布的題為“采用信號(hào)星座重新布置的增強(qiáng)HARQ方法”的論文(作者未知，但屬于Panasonic員工)中，要傳送的比特沒有改變，但比特-符號(hào)映射則在原始傳輸和重傳之間發(fā)生變化；另一方面，在根據(jù)這個(gè)實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明中，要傳送的比特發(fā)生變化，但比特-符號(hào)映射在原始傳輸和重傳之間保持不變。
在重傳中基于采用不同交織的第一實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)在第一實(shí)施例的第三種實(shí)現(xiàn)中，在重傳中采用不同的交織。在移動(dòng)無線電信道中，差錯(cuò)往往以突發(fā)方式出現(xiàn)，通常因快速衰落而引起。另一方面，卷積碼和特播碼在差錯(cuò)是偶然性的情況下工作最佳。為此，通過相對(duì)于原始傳輸(其中出現(xiàn)差錯(cuò))中的順序而改變比特順序的方式在重傳(在出錯(cuò)情況下)中應(yīng)用交織。解碼之前，在接收機(jī)中改回到原來的順序，即應(yīng)用去交織。如果信道導(dǎo)致成串差錯(cuò)，則差錯(cuò)將出現(xiàn)在交織比特序列的相鄰比特上。但是，通過去交織，差錯(cuò)擴(kuò)展到整個(gè)比特序列上，因此在接收機(jī)看來是偶然的；卷積碼和特播碼則可用于嘗試糾正差錯(cuò)，并且成功的可能性較高，因?yàn)椴铄e(cuò)是偶然的而不是突發(fā)的。
對(duì)于高階調(diào)制，交織還將重新調(diào)整比特-符號(hào)映射中對(duì)比特分組的方式。因此，通過相對(duì)于第一傳輸在重傳中應(yīng)用不同的交織，整個(gè)符號(hào)序列在重傳中將會(huì)不同。一般來講，這將使比特在重傳中具有與第一傳輸中不同的出錯(cuò)概率，如上所述，這往往會(huì)使誤碼概率均等。
重傳的交織還可能進(jìn)一步優(yōu)化，從而通過使預(yù)計(jì)在第一傳輸中具有較高誤碼概率的比特偏移到預(yù)計(jì)具有較高誤碼概率的比特位置上，使它們?cè)谥貍髦芯哂休^低的誤碼概率，反之亦然。
在一些實(shí)現(xiàn)中，如果需要不止一次重傳，則每個(gè)后續(xù)重傳采用新的交織方案。
在重傳中基于采用不同數(shù)據(jù)加擾的第一實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)在第一實(shí)施例的第四實(shí)現(xiàn)中，在重傳中采用不同的數(shù)據(jù)加擾。術(shù)語“加擾”在這里用來表示在基站發(fā)射機(jī)中的比特值的任何預(yù)定改變，這種改變?cè)赨E接收機(jī)中相反。例如，這種改變可以通過把比特值與PN(偽噪聲)序列相乘來實(shí)現(xiàn)。
第二實(shí)施例在圖1的星座中，已經(jīng)按照稱作葛萊編碼的過程進(jìn)行了比特-符號(hào)映射，這使得在給定符號(hào)點(diǎn)與其最近的相鄰者之間，盡量少的比特改變符號(hào)。這種映射使未編碼比特的誤碼率減到最小。
但是，在HSDPA中，比特始終經(jīng)過FEC編碼，并且解碼通常按照一般稱作軟解碼的方式來執(zhí)行，其中比特值的概率而不是比特值本身被輸入到FEC解碼器中。
考慮到這一點(diǎn)，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，編碼比特以使解碼比特誤碼率減到最小的方式映射到符號(hào)(假定解碼器的輸入是原始傳輸和重傳的組合)。對(duì)于16-QAM，使解碼比特誤碼率減到最小可以通過在所有象限中交換最內(nèi)和最外點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。例如，如果圖1表示原始比特-符號(hào)映射(使得比特組xx11映射到頂角點(diǎn))，則在重傳中，比特組合xx00將映射到頂角點(diǎn)。
其它實(shí)施例通常，與要傳送的比特經(jīng)過FEC編碼時(shí)相比，當(dāng)要傳送的比特沒有經(jīng)過編碼(沒有經(jīng)過前向糾錯(cuò))時(shí)，執(zhí)行不同的符號(hào)映射；通常采用葛萊編碼對(duì)未編碼比特(即，對(duì)于沒有經(jīng)過FEC編碼的比特)進(jìn)行符號(hào)映射。有時(shí)，一部分比特經(jīng)過FEC編碼，一部分比特沒有。在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，在原始傳輸中，對(duì)一些比特進(jìn)行前向糾錯(cuò)編碼，而另外一些比特則沒有被編碼，經(jīng)過前向糾錯(cuò)編碼的比特采用不一定與用于把未編碼比特映射到調(diào)制符號(hào)的映射相同的映射來映射到調(diào)制符號(hào)，而在重傳中，對(duì)于未編碼比特或經(jīng)過前向糾錯(cuò)編碼的比特，與用于原始傳輸中的符號(hào)映射相比，采用不同的符號(hào)映射來提供比特的第二排序。
在第四實(shí)施例中，在原始傳輸中，沒有對(duì)任何比特進(jìn)行前向糾錯(cuò)編碼，所有比特均采用第一符號(hào)映射、最好是葛萊編碼來映射到調(diào)制符號(hào)，而在重傳中，對(duì)所有比特進(jìn)行前向糾錯(cuò)編碼，并且與用于原始傳輸中的符號(hào)映射相比，采用不同的符號(hào)映射來提供比特的第二排序。例如，在采用可變MCS的系統(tǒng)中，對(duì)于特定的調(diào)制，編碼方案其中至少一個(gè)是不編碼，而且至少一個(gè)編碼方案采用FEC。在原始傳輸中，所有比特均未編碼，把第一比特-符號(hào)映射(最好是葛萊編碼)用于提供按照比特的調(diào)制，而在否定確認(rèn)情況下的重傳中，所有比特經(jīng)過FEC編碼，第二比特-符號(hào)映射用于提供按照比特的調(diào)制。第二比特-符號(hào)映射可以是任何映射，只要它與未編碼映射不同。對(duì)編碼比特最佳的映射被認(rèn)為取決于用于未編碼比特的映射。
發(fā)明概括圖4是流程圖，表示用于在無線通信系統(tǒng)中響應(yīng)重復(fù)請(qǐng)求的根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟，其中分組根據(jù)調(diào)制和編碼方案進(jìn)行傳遞，各分組包含比特串，幀中提供的一個(gè)或多個(gè)分組在傳輸時(shí)間間隔中進(jìn)行傳遞。
本發(fā)明范圍應(yīng)當(dāng)理解，上述方案只是對(duì)本發(fā)明原理的應(yīng)用進(jìn)行說明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)大量修改和變更方案，只要不違背本發(fā)明的精神和范圍，所附權(quán)利要求書意在涵蓋這些修改和方案。
權(quán)利要求
1.一種用于在無線通信系統(tǒng)中響應(yīng)重復(fù)請(qǐng)求的方法，其中根據(jù)調(diào)制和編碼方案來傳遞分組，各分組包含比特串，幀中提供的一個(gè)或多個(gè)分組在傳輸時(shí)間間隔中進(jìn)行傳遞，所述方法包括以下步驟a)累積要在下一個(gè)傳輸時(shí)間間隔中傳送的分組；b)按第一順序?qū)λ隼鄯e的分組所包含的比特進(jìn)行排序，從而提供第一比特串；c)根據(jù)調(diào)制方案和編碼方案向用于產(chǎn)生傳輸信號(hào)的處理提供這樣排序的所述比特，所述調(diào)制方案提供表示不同組的預(yù)定數(shù)量的比特到不同符號(hào)的映射的星座；d)在下一個(gè)傳輸時(shí)間間隔中傳送所述傳輸信號(hào)；e)如果接收到重復(fù)請(qǐng)求，則按第二順序?qū)λ隼鄯e的分組所包含的所述比特進(jìn)行排序，并且從步驟c)開始重復(fù)所述方法；其中在所述第二順序中，構(gòu)成調(diào)制的所述符號(hào)以不同于所述原始傳輸中的方式來產(chǎn)生。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述比特的所述第二排序是這樣的，使得所述調(diào)制星座中的所述符號(hào)以不同于所述原始傳輸中的方式來構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述比特的所述第二排序通過以下方式提供把所述第一比特串中預(yù)定數(shù)量的比特轉(zhuǎn)移到所述第一比特串的尾端，從而重新安排所述第一排序。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制是16QAM，以及所述預(yù)定比特?cái)?shù)量為2。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，通過對(duì)組成符號(hào)的各比特組中的某個(gè)預(yù)定數(shù)量的最后比特取反來提供所述比特的所述第二排序。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制是16QAM，以及所述預(yù)定比特?cái)?shù)量為2。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述原始傳輸包括交織步驟，以及所述比特的所述第二排序采用不同于所述原始傳輸中的交織方式來提供。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述原始傳輸包括交織步驟，以及所述比特的所述第二排序采用不同于所述原始傳輸中的數(shù)據(jù)加擾方式來提供。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述比特的所述第二排序是這樣的，使得要重傳的所述比特以使所述解碼誤碼率較小的方式映射到符號(hào)。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述原始傳輸中，對(duì)一些比特進(jìn)行前向糾錯(cuò)編碼，而對(duì)另一些比特不編碼，經(jīng)過前向糾錯(cuò)編碼的所述比特采用不一定與用于把所述未編碼比特映射到調(diào)制符號(hào)的映射相同的映射來映射到調(diào)制符號(hào)，而在所述重傳中，對(duì)于所述未編碼比特或者所述經(jīng)過前向糾錯(cuò)編碼的比特，與用于所述原始傳輸中的所述符號(hào)映射相比，采用不同的符號(hào)映射來提供所述比特的所述第二排序。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，未編碼比特的所述符號(hào)映射是采用葛萊編碼提供的。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述原始傳輸中，沒有對(duì)任何比特進(jìn)行前向糾錯(cuò)編碼，所有比特都采用第一符號(hào)映射來映射到調(diào)制符號(hào)，而在所述重傳中，對(duì)所有比特進(jìn)行前向糾錯(cuò)編碼，并且與用于所述原始傳輸中的所述符號(hào)映射相比，采用不同的符號(hào)映射來提供所述比特的所述第二排序。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述原始傳輸?shù)乃鑫淳幋a比特的所述符號(hào)映射是采用葛萊編碼來提供的。
14.一種用于在無線通信系統(tǒng)中響應(yīng)重復(fù)請(qǐng)求的設(shè)備，其中根據(jù)調(diào)制和編碼方案來傳遞分組，各分組包含比特串，幀中提供的一個(gè)或多個(gè)分組在傳輸時(shí)間間隔中進(jìn)行傳遞，所述設(shè)備包括a)累積要在下一個(gè)傳輸時(shí)間間隔中傳送的分組的裝置；b)按第一順序?qū)λ隼鄯e的分組所包含的比特進(jìn)行排序、以便提供第一比特串的裝置；c)根據(jù)調(diào)制方案和編碼方案向用于產(chǎn)生傳輸信號(hào)的處理提供這樣排序的所述比特的裝置，所述調(diào)制方案提供表示不同組的預(yù)定數(shù)量的比特到不同符號(hào)的映射的星座；d)在下一個(gè)傳輸時(shí)間間隔中傳送所述傳輸信號(hào)的裝置；e)在接收到重復(fù)請(qǐng)求時(shí)使得按第二順序?qū)λ隼鄯e的分組所包含的所述比特進(jìn)行排序的裝置；其中在所述第二順序中，構(gòu)成調(diào)制的所述符號(hào)以不同于所述原始傳輸中的方式來產(chǎn)生。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，所述比特的所述第二排序是這樣的，使得所述調(diào)制星座中的所述符號(hào)以不同于所述原始傳輸中的方式來構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述比特的所述第二排序通過以下方式提供把所述第一比特串中預(yù)定數(shù)量的比特轉(zhuǎn)移到所述第一比特串的尾端，從而重新安排所述第一排序。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)制是16QAM，以及所述預(yù)定比特?cái)?shù)量為2。
18.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，通過對(duì)組成符號(hào)的各比特組中的某個(gè)預(yù)定數(shù)量的最后比特取反來提供所述比特的所述第二排序。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)制是16QAM，以及所述預(yù)定比特?cái)?shù)量為2。
20.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述原始傳輸包括交織步驟，以及所述比特的所述第二排序采用不同于所述原始傳輸中的交織方式來提供。
21.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述原始傳輸包括交織步驟，以及所述比特的所述第二排序采用不同于所述原始傳輸中的數(shù)據(jù)加擾方式來提供。
22.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，所述比特的所述第二排序是這樣的，使得要重傳的所述比特以使所述解碼誤碼率較小的方式映射到符號(hào)。
23.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，與得到FEC編碼的比特所用的所述符號(hào)映射相比，對(duì)未編碼比特采用不同的符號(hào)映射來提供所述比特的所述第二排序。
24.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其特征在于，未編碼比特的所述符號(hào)映射是采用葛萊編碼來提供的。
25.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，在所述原始傳輸中，對(duì)一些比特進(jìn)行前向糾錯(cuò)編碼，而對(duì)另一些比特不編碼，經(jīng)過前向糾錯(cuò)編碼的所述比特采用不一定與用于把所述未編碼比特映射到調(diào)制符號(hào)的映射相同的映射來映射到調(diào)制符號(hào)，而在所述重傳中，對(duì)于所述未編碼比特或者所述經(jīng)過前向糾錯(cuò)編碼的比特，與用于所述原始傳輸中的所述符號(hào)映射相比，采用不同的符號(hào)映射來提供所述比特的所述第二排序。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，未編碼比特的所述符號(hào)映射是采用葛萊編碼來提供的。
27.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，在所述原始傳輸中，沒有對(duì)任何比特進(jìn)行前向糾錯(cuò)編碼，所有比特都采用第一符號(hào)映射來映射到調(diào)制符號(hào)，而在所述重傳中，對(duì)所有比特進(jìn)行前向糾錯(cuò)編碼，并且與用于所述原始傳輸中的所述符號(hào)映射相比，采用不同的符號(hào)映射來提供所述比特的所述第二排序。
28.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其特征在于，所述原始傳輸?shù)乃鑫淳幋a比特的所述符號(hào)映射是采用葛萊編碼來提供的。
全文摘要
一種用于在無線通信系統(tǒng)中響應(yīng)重復(fù)請(qǐng)求的設(shè)備及相應(yīng)方法，其中根據(jù)調(diào)制和編碼方案?jìng)鬟f分組，幀中提供的一個(gè)或多個(gè)分組在傳輸時(shí)間間隔中進(jìn)行傳遞，該方法包括以下步驟如果接收到重復(fù)請(qǐng)求，則按第二順序?qū)εc該重復(fù)請(qǐng)求相關(guān)的分組中的比特進(jìn)行排序，并重復(fù)直至且包括重傳與該重復(fù)請(qǐng)求相關(guān)的分組的步驟；其中在第二順序中，構(gòu)成調(diào)制的符號(hào)以不同于原始傳輸中的方式來產(chǎn)生。
文檔編號(hào)H04L27/00GK1572067SQ02820777
公開日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2002年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月22日
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