專利名稱：Arq數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ê脱b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信中的自動重復(fù)請求(ARQ)。尤其是，本發(fā)明涉及波動無線信道上的ARQ應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在大多數(shù)通信系統(tǒng)中，不只是無線通信系統(tǒng)，最重要的提供一種用于將數(shù)據(jù)單元從一個實(shí)體傳輸?shù)街辽倭硪粋€實(shí)體而沒有數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)復(fù)制的可靠協(xié)議。這種可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議尤其依賴于這樣的原理，在接收到數(shù)據(jù)的情況下數(shù)據(jù)接收器用肯定應(yīng)答來響應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送器，和/或如果數(shù)據(jù)單元丟失則用否定應(yīng)答來響應(yīng)。如果收到肯定應(yīng)答，發(fā)送器隨后將發(fā)送下一數(shù)據(jù)單元，或者如果收到否定應(yīng)答，發(fā)送器重發(fā)丟失的數(shù)據(jù)單元。
自動重復(fù)請求(ARQ)是多數(shù)通信網(wǎng)絡(luò)中最常用的重發(fā)技術(shù)中的一種，并且確保用戶數(shù)據(jù)傳輸可靠性和數(shù)據(jù)序列完整性。在傳輸數(shù)據(jù)之前，將該數(shù)據(jù)分成更小的分組，協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)?？煽總鬏斒峭ㄟ^利用錯誤檢測碼來編碼分組而實(shí)現(xiàn)的，這樣接收器可以檢測錯誤或丟失的分組并從而命令重發(fā)。數(shù)據(jù)序列的完整性通常是通過連續(xù)的分組編號和應(yīng)用某些傳輸規(guī)則來達(dá)到。
在最簡單的ARQ形式中，通常稱為停一等(Stop-and-Wait)ARQ，數(shù)據(jù)發(fā)送器存儲每一個已發(fā)送的數(shù)據(jù)分組并等待來自正確接收數(shù)據(jù)分組的接收器的以肯定應(yīng)答消息(ACK)的方式發(fā)送的肯定應(yīng)答。當(dāng)收到ACK時，發(fā)送器丟棄存儲的分組并發(fā)送下一分組。圖1a中的消息序列圖示意性地描述了現(xiàn)有技術(shù)中停-等ARQ方案實(shí)例。圖1b示出了典型地補(bǔ)充了計(jì)時器和否定應(yīng)答消息(NACK)的應(yīng)用的處理過程。發(fā)送實(shí)體利用計(jì)時器，其在數(shù)據(jù)分組傳輸時開始，如果在計(jì)時器終止前未收到ACK則重發(fā)數(shù)據(jù)分組。如果接收器在分組中檢測到錯誤，它可以發(fā)送NACK到發(fā)送器。發(fā)送器接收到NACK后不等待計(jì)時器終止就重發(fā)數(shù)據(jù)分組。如果ACK或NACK消息丟失，計(jì)時器將最后終止，并且發(fā)送器將重發(fā)數(shù)據(jù)分組。在簡單的停-等中，開發(fā)了更多傳統(tǒng)ARQ的詳細(xì)方案，例如Go-Back-N和選擇拒絕(或選擇重發(fā))，其提供更高的吞吐量。在Dahlman等人的WO 02/09342中所給出的ARQ方案，其通過引進(jìn)ARQ參數(shù)增加了傳統(tǒng)ARQ方案的靈活性，設(shè)置和/或協(xié)商所述參數(shù)來給出期望的關(guān)于通信資源的權(quán)衡方案。
在ARQ發(fā)展的另一方向，以各種方式利用冗余編碼來提高通信性能(通常用吞吐量來度量)。這些方案稱為混合ARQ方案。由于編碼和ARQ的結(jié)合，混合ARQ方案可以給出某些對無線環(huán)境改變的適應(yīng)，例如，對于衰減。如何把ARQ和編碼方案最佳地結(jié)合起來抗衰減信道是很重要的?？梢越ㄗh并使用多個方法和方案。
在混合1ARQ中前向糾錯(FEC)與ARQ相結(jié)合。在混合2AR0中，或多或少未編碼地發(fā)送PDU，但是同時伴有用于在解碼后檢測比特錯誤存在的循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)。如果CRC失敗，即檢測到錯誤，則請求PDU重發(fā)，并發(fā)送基于同第一個PDU一起發(fā)送的數(shù)據(jù)生成的碼字。所述碼字可以具有如下特征，通過解碼碼字獨(dú)立地確定初始數(shù)據(jù)字，或可以結(jié)合之前收到的PDU內(nèi)容，并因此提高正確解碼數(shù)據(jù)字的概率。該編碼可采用例如所謂的半速率可逆碼?；旌?ARQ的版本可以用于UMTS。另一混合ARQ方法為結(jié)合了以最大比例結(jié)合的多次發(fā)送的PDU(或類似的如干擾抑制結(jié)合)。在Ghosh等人的美國專利6,308,294中公開了一種結(jié)合所謂的turbo碼和混合ARQ的方法，其允許不同大小的重發(fā)，并增強(qiáng)了對衰減信道的適應(yīng)性。
在提供的ARQ方案中已經(jīng)獲得了如上述例子的優(yōu)點(diǎn)，其增加了吞吐量和/或提供對于信道質(zhì)量的靈活性。然而，現(xiàn)有技術(shù)的方法存在的缺點(diǎn)主要是傳統(tǒng)的非混合ARQ方案，但是某種程度上也涉及混合ARQ方案，當(dāng)信道質(zhì)量改變不可預(yù)知時是沒有效率的。所述的改變可以由無線信道因?yàn)樗p而波動所引起的，或者因?yàn)樗p或/和不可預(yù)知的業(yè)務(wù)量波動的不可預(yù)知的干擾波動所引起。
進(jìn)一步，信道波動可能導(dǎo)致信道測量的錯誤和/或?qū)⑦^時的信道測量可能用于鏈路模式選擇。如果干擾和噪聲大于容許的選定速率，這可能引起要以該速率發(fā)送的分組不能被解碼。可選地，可以引入余量和利用減小速率，但是這需要無效率地使用可以承載更高速率的信道作為“代價(jià)”。
另外，綜合ARQ方案，尤其是更先進(jìn)的混合ARQ方案，實(shí)現(xiàn)是很復(fù)雜的，并需要高度的優(yōu)化來充分利用理論上可能增加的吞吐量。通常對已經(jīng)變得很復(fù)雜的系統(tǒng)優(yōu)化的缺乏，導(dǎo)致無線系統(tǒng)傳輸比能夠關(guān)閉的混合ARQ方案更少的吞吐量。
發(fā)明內(nèi)容
明顯需要一種改進(jìn)的ARQ方法，快速和自動地適應(yīng)信道質(zhì)量的改變。
本發(fā)明的目的是提供一種克服現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)的方法、系統(tǒng)和程序。通過如權(quán)利要求1所定義的方法，如權(quán)利要求11定義的系統(tǒng)，如權(quán)利要求17所定義的設(shè)備和如權(quán)利要求9所定義的程序產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)。
在按照本發(fā)明的方法中，發(fā)送器和接收器參與互相的無線通信，其中為發(fā)送器提供多個協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的輸入數(shù)據(jù)流。發(fā)送器發(fā)送多個至少部分重疊的PDU，并至少采用兩個不同地傳輸功率級來傳輸至少兩個不同PDU。
按照本發(fā)明方法的一個實(shí)施例，包括步驟a)把PDU分組，其中把來自發(fā)送器輸入的數(shù)據(jù)流的許多PDU分成PDU組，并且對每一PDU給出一個序號(n)；b)為PDU分配發(fā)射功率和碼率，其中每一PDU被分配一個發(fā)射功率級值(Pk)和一個碼率值(Ck)；c)存儲這些PDU，其中這些PDU與其序號(n)和分配的功率級值(Pk)和碼率值(Ck)一起存儲在存儲器中，d)發(fā)送PDU，其中PDU組中的PDU用各自的功率級值(Pk)和碼率值(Ck)從發(fā)送器同時發(fā)送；e)接收PDU，其中發(fā)送的PDU由接收器接收、解碼和檢測錯誤(CRC)，并且把認(rèn)為不能解碼的PDU識別為不正確的接收；f)反饋(ARQ)，其中接收器以ACK或NACK消息的格式向發(fā)送器發(fā)送ARQ反饋，其中所述消息分別包括正確接收的PDU或未正確接收的PDU的信息；g)從存儲器中丟棄正確接收的PDU，其中發(fā)送器從存儲器中丟棄臨時存儲的正確接收的PDU，并組成新的PDU組，其包括未正確接收的PDU和來自于輸入數(shù)據(jù)流的PDU。
h)重復(fù)步驟把b)到g)，由此用比先前發(fā)送更高的功率級重發(fā)未正確接收的PDU。
按照本發(fā)明的系統(tǒng)包括參與互相進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通信的發(fā)送器和至少一個接收器，該系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)通信中的自動重復(fù)請求(ARQ)，其中為發(fā)送器提供具有多個協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的輸入數(shù)據(jù)流。發(fā)送器發(fā)送至少部分重疊的多個PDU，并且至少使用兩個不同的傳輸功率級來發(fā)送至少兩個不同的PDU。
發(fā)明的方法和系統(tǒng)，提供了一種適用關(guān)于信道變化的無線信道適應(yīng)。當(dāng)信道允許時就可以發(fā)送更多數(shù)量的PDU，并且瞬時若信道質(zhì)量低則發(fā)送較少的數(shù)量。其中，該方法確保每一傳輸實(shí)例中至少部分發(fā)送的PDU能夠正確被接收的概率將會很高，即幾乎總是有一些信息可以傳輸。相比之下，現(xiàn)有技術(shù)ARQ方案(傳統(tǒng)的和混合的方案)中，在某些情況下，沒有任何信息可以傳輸。
本發(fā)明的一個優(yōu)點(diǎn)是，由于快速信道適應(yīng)能力結(jié)合一些PDU在每次嘗試中正確接收的高概率，只需要更少準(zhǔn)確的信道反饋。換句話說，本發(fā)明增加了抵抗不可預(yù)知的信道波動的魯棒性。另外，這種適應(yīng)方案執(zhí)行起來具有相對較低的復(fù)雜性，確保了快速和可靠性的實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的方法所提供的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是，其為許多通信系統(tǒng)中的傳統(tǒng)終端提供了后向兼容性。其思想為基站和新的終端使用新的ARQ方案，而傳統(tǒng)終端僅查找該粗略的級別并且對其解碼但是由于低層(考慮到功率量級)PDU所導(dǎo)致的干擾而具有一些性能降低。
在相關(guān)權(quán)利要求中定義了本發(fā)明的實(shí)施例。結(jié)合附圖和權(quán)利要求，本發(fā)明其它目的的優(yōu)點(diǎn)和新特征將從隨后的發(fā)明詳述中表現(xiàn)出來。
本發(fā)明將參考附圖進(jìn)行詳細(xì)描述，其中圖1a)和b)是傳統(tǒng)ARQ方案的消息序列圖；圖2是按照本發(fā)明方法的流程圖；圖3是按照本發(fā)明方法的消息序列圖；圖4說明按照本發(fā)明方法實(shí)施例的消息序列圖；和圖5是適合本發(fā)明結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的示意圖；圖6說明了按照本發(fā)明在信道上使用的方法，展示了時間變化衰減。
具體實(shí)施例方式
在使用ARQ的典型方案中，兩個或更多的實(shí)體參與相互的無線通信。所述通信通常作為在無線信道上來提及，例如像UMTS的無線通信系統(tǒng)中的邏輯信道。所述實(shí)體能夠發(fā)送和接收無線電信號。為了描述清楚，所述傳輸數(shù)據(jù)有效負(fù)載的實(shí)體稱為發(fā)送器，并且所述接收數(shù)據(jù)的實(shí)體稱為接收器，即使在ARQ處理中，所述實(shí)體也都在信道上接收和發(fā)送信號。如背景技術(shù)部分所討論的，由業(yè)務(wù)量的變化引起的衰減波動和干擾波動，可能會導(dǎo)致信道質(zhì)量變得不可預(yù)測。圖2所說明的是在典型的業(yè)務(wù)量和衰減情況中，作為概率密度函數(shù)的載波干擾比(CIR)的“不確定性”。可以從圖中得知，可以定義一個平均信道質(zhì)量，但是實(shí)際上信道質(zhì)量將會非常頻繁地偏離平均質(zhì)量，在一個時刻的傳輸可以經(jīng)歷比平均質(zhì)量更好和更差的信道質(zhì)量。以同樣的方式，如果把瞬時測量的信道質(zhì)量用作參考，測量到非典型信道質(zhì)量的概率是相當(dāng)高的。在所有無線系統(tǒng)中執(zhí)行信道質(zhì)量的測量，例如測量BER，并用作確定發(fā)射功率、鏈路適配等的基礎(chǔ)。如上所述，當(dāng)信道質(zhì)量不可預(yù)測地變化時，已知的ARQ方案是很低效的。
按照本發(fā)明的方法提供一種ARQ方案，其良好地適應(yīng)信道質(zhì)量變化的情況。按照本方法，發(fā)送器基本上在相同時間發(fā)送一組多個PDU，對于每一PDU復(fù)用在不同的功率級并且優(yōu)選地具有較低(碼)速率。對于在組210中的每一PDU 205給定一個序號n并分配單獨(dú)的碼率Cn，和單獨(dú)的功率級Pn。選擇碼率和功率級，這樣在一個和所有發(fā)送的PDU之間都可以由接收器在存在噪聲和于擾中解碼?？山獯a的PDU的數(shù)量取決于噪聲等級，如215所示，以及PDU接收的功率。優(yōu)選地，為具有最低序列編號的PDU分配最高功率，并且為隨后的序列編號分配其次較低的發(fā)射功率。如果組中的PDU解碼處理失敗，則通過ACK或NACK程序命令重發(fā)。然后給丟失的PDU最低序列編號來發(fā)送，并因此使用最高功率?？蛇x地，或可結(jié)合地，給PDU不同的編碼，即不同的數(shù)據(jù)速率。
各種公知的調(diào)制/復(fù)用方法都可以用于同步傳輸，例如多分解調(diào)制(MRM)、直接序列碼分多址DS-CDMA或“Turbo編碼”CDMA。
各種公知的方法也可以用于解碼，例如多用戶檢測(MUD)方案，包括連續(xù)干擾消除(SIC)、并行干擾消除(PIC)、最大似然檢測等等。
基于實(shí)現(xiàn)按照實(shí)現(xiàn)本發(fā)明ARQ方法的一個實(shí)施例，將參考圖2和圖3的消息序列圖以及圖4的流程圖來描述。所述方法包括步驟405分組PDU。
把來自發(fā)送器輸入數(shù)據(jù)流的許多PDU分成PDU組。按照n，n+1，n+2，…，N+n-1來分別給出PDU的序號。組里的PDU的序號N，分別通過使用解調(diào)/復(fù)用方法和解碼方法的多路傳輸和/或解碼的能力給出。典型的N是一個預(yù)定值，但也可以是一個參數(shù)。
410為PDU分配發(fā)射功率和碼率。
每一PDU被分配一個發(fā)射功率級值Pk和碼率值Ck，其中k＝1，2，…，N。優(yōu)選地，給具有最低序號(n)的PDU分配最高功率量級值P1，并且給隨后的PDU序列分配逐漸減小的功率級P2，P3，P4，等等。優(yōu)選地，功率量級值的范圍從高于估計(jì)需要的傳輸功率(對應(yīng)信道質(zhì)量的測量)的值到低于估計(jì)需要的傳輸功率的值，以確保正確接收PDU的高概率。用較低傳輸功率發(fā)送PDU將有較低的正確發(fā)送概率，但是關(guān)于圖2中的概率密度函數(shù)，可以理解也有使用比估計(jì)需要的傳輸功率更低的傳輸功率發(fā)送的PDU可以被成功接收。
415存儲PDU。
PDU連同其序號n和分配的功率級值Pk和碼率值Ck一起存儲在存儲器中。
420發(fā)送PDU。
PDU組中的PDU(n到N-1)用其各自的功率級值Pk和碼率值Ck同時從發(fā)送器發(fā)送。
425接收PDU。
發(fā)送的PDU由接收器進(jìn)行接收、解碼和錯誤檢查(CRC)。典型的是正確接收的PDU的子集。其余的PDU很可能在發(fā)送時低于噪聲電平，如圖4a所示，被認(rèn)作丟失。通常正確接收的PDU的子集包括隨后的PDU n，n+1，n+2，…，R，其中R表示最高序號，對應(yīng)最低發(fā)射功率PR，其給一個正確接收的PDU。
430ARQ反饋。
接收器以ACK或NACK消息的格式發(fā)送ARQ反饋至發(fā)送器。在ACK的情況下，消息包括正確接收的PDU子集中的PDU的序號(典型的，n，n+1，n+2，…，R)。在NACK的情況下，消息包括未正確接收的發(fā)送PDU的序號，即不在子集中(典型的，R+1，R+2，…，N+n-1)?？蛇x地，ACK或NACK消息包括R的表達(dá)，分別表示直到R的序號是正確接收的，或表示R之后的序號未正確接收。
435從存儲器中丟棄正確接收的PDU。
在收到ACK或NACK消息后，發(fā)送器從存儲器中丟棄臨時存儲的正確接收的PDU，即子集n，n+1，n+2，…，R。重組一個新的組，其中將最低序號給未正確接收的PDU(R+1，R+2，…，N+n-1)，并且由此將給其最高傳輸功率量級值。然后用來自輸入數(shù)據(jù)流R+1，R+2，…，N+n-1單元的新PDU“填充”該組。
440重復(fù)步驟410到435。
對輸入數(shù)據(jù)流中的所有PDU重復(fù)分配、傳輸和ARQ處理。
依靠PDU組傳輸?shù)慕Y(jié)果，總的功率級，最大功率級P1，功率級和碼率值之間的間隔，可以在組傳輸之間被調(diào)整。
圖3的消息序列圖說明的是按照本發(fā)明方法的實(shí)例，有四個可能的同步傳輸(N＝4)，即四個功率級P1，P2，P3和P4。第一組包括PDU1、PDU2、PDU3和PDU4(步驟405)，具有分配的功率級P1，P2，P3和P4，和碼率C1、C2、C3和C4(步驟410)。傳輸(步驟420)產(chǎn)生只有PDU1、PDU2被正確接收(步驟425)。接收器發(fā)送NACK消息告知發(fā)送器PDU3和PDU4丟失(步驟430)。在發(fā)送器處用PDU3、PDU4、PDU5和PDU6形成一個新的PDU組(步驟435)，分別以功率級P1，P2，P3和P4發(fā)送。
功率級、編碼之間的關(guān)系與干擾加噪聲級的關(guān)系，取決于調(diào)制和編碼方案以及解碼器結(jié)構(gòu)。作為說明性例子，可以假設(shè)利用基于香農(nóng)極限接近碼和連續(xù)干擾消除的接收器。進(jìn)一步，為了更加簡單，可以假設(shè)每一PDU可以看作一個沒有任何結(jié)構(gòu)的白噪聲序列?？梢赃M(jìn)一步假設(shè)已經(jīng)決定每一級應(yīng)該使用的速率，這里用Ck表示，其中k的范圍是1到K。此外，PDU將能夠在某個SNR級被解碼，或等同的在某個干擾級閾值被解碼。現(xiàn)在，假設(shè)所述閾值級用Ik表示。那么對于每一級的功率級Pk可以這樣確定CN=lg2(1+PNIN),CN1=lg2(1+PN-1IN-1+PN),Ck=lg2(1+PkIk+Σj=k+1NPj)]]>如圖5所示，一個可能的實(shí)施例結(jié)構(gòu)，其中使用多分辨率調(diào)制來以不同的層級復(fù)用不同的ARQ PDU。未調(diào)制的數(shù)據(jù)流505進(jìn)入發(fā)送器單元510。在ARQ TX部分515中，把PDU組合成組并分配獨(dú)立的發(fā)射功率和/或碼率(步驟405和410)，隨后編碼和調(diào)制部分520利用如FEC+CRC把PDU編碼和調(diào)制。ARQ TX部分515進(jìn)一步包括一個存儲模塊517，其中在等待ARQ反饋(步驟430)時臨時存儲PDU(步驟415)，和一個丟棄模塊518(步驟435)。信號由混頻器525和組合器530進(jìn)行混頻與組合，并作為調(diào)制數(shù)據(jù)535在空中接口上進(jìn)行發(fā)送(步驟420)。
在接收端，接收器540接收所調(diào)制的數(shù)據(jù)(步驟425)。在解碼部分545恢復(fù)各個PDU并通過CRC功能確定哪些PDU未被正確接收。PDU進(jìn)入ARQ RX部分550，其根據(jù)ARQ反饋552命令A(yù)RQ TX 515重發(fā)不正確的PDU(步驟430)。從接收器540輸出的是解調(diào)數(shù)據(jù)555，對應(yīng)未解調(diào)數(shù)據(jù)505。
圖6說明了按照本發(fā)明在衰減信道的時域中操作下的ARQ方法，其中相干時間大于用來發(fā)送PDU的時隙持續(xù)時間。如圖所示，正確接收的PDU的數(shù)量是隨著無線電信道和干擾的變化而及時變化的。
本發(fā)明主要按照平坦信道來舉例說明。然而，也可以用于變化的信道，如具有頻率選擇性的OFDM。
另外，在一個時間例子中解碼的PDU可以從基帶信號中取消。然后剩余的基帶信號可以用于新的接收信號的結(jié)合，例如最大比例結(jié)合。
所述的分級ARQ方案也可以結(jié)合其它混合ARQ方法來使用，通過利用對于相同PDU的不同F(xiàn)EC編碼，依靠是否是PDU發(fā)送的第一、第二、第三(等等)時間。
本發(fā)明也可以用于結(jié)合高級的天線概念，包括但不限于如基于通信的波束形成和MIMO。
按照本發(fā)明的方法可以描述為給出一個無線電信道，適用于信道的變化一當(dāng)信道允許時可以傳輸更多數(shù)量的PDU，如果即時信道質(zhì)量較低只能傳輸更少數(shù)量的PDU。由此，該方法確保在每一傳輸例子中，至少部分發(fā)送的PDU可以被正確接收的的概率將會很高，即幾乎總是傳輸一些信息。相比之下，現(xiàn)有技術(shù)ARQ方案(傳統(tǒng)的和混合的方案)中，在某些情況下，沒有任何信息可以傳輸。
可選地，或與上述相結(jié)合，本發(fā)明提供的快速信道適應(yīng)能力，可以用在需要較少的精確信道反饋中，因?yàn)楸景l(fā)明增加了抵抗不可預(yù)測信道波動的魯棒性。另外，以對較低的復(fù)雜性執(zhí)行所述適配來確?？焖倏煽康膶?shí)現(xiàn)。
按照本發(fā)明的方法，為大部分通信系統(tǒng)中的傳統(tǒng)終端提供了后向兼容性?？梢栽诨竞托碌慕K端中實(shí)現(xiàn)新的ARQ方案，其中傳統(tǒng)終端只不過是粗略地查看功率級和同樣的解碼，也許由于下面(關(guān)于功率級)PDU引起的干擾會稍微降低性能。
按照本發(fā)明的方法，優(yōu)選地通過程序產(chǎn)品或程序模塊產(chǎn)品的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，包括用于執(zhí)行所述方法步驟的軟件編碼設(shè)備。所述程序產(chǎn)品優(yōu)選地在網(wǎng)絡(luò)中的多個實(shí)體中執(zhí)行。所述程序從計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)進(jìn)行發(fā)布和裝載，例如軟盤，CD，或空中傳輸，或從因特網(wǎng)下載。
結(jié)合目前認(rèn)為最實(shí)際和最優(yōu)選的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，可以理解，本發(fā)明不僅限于所公開的實(shí)施例，相反，其目的在于覆蓋權(quán)利要求中的各種變形的和等同的方案。
權(quán)利要求
1.一種在參與相互的無線通信的發(fā)送器和接收器之間的數(shù)據(jù)通信中的自動重復(fù)請求(ARQ)方法，其中給發(fā)送器提供具有多個協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的輸入數(shù)據(jù)流，其特征在于當(dāng)從發(fā)送器發(fā)送時所述的多個PDU至少部分地重疊，利用至少兩個不同的傳輸功率級來傳輸至少兩個不同的PDU。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的ARQ方法，其中在多個PDU傳輸中，至少兩個不同的碼率用于至少兩個不同的PDU。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的ARQ方法，其中如果一些來自發(fā)送器的發(fā)送PDU沒有被接收器正確接收，則接收器將通知發(fā)送器哪些PDU未能正確接收，發(fā)送器以與第一次傳輸嘗試中使用的功率級不同的功率級來重發(fā)未正確接收的PDU。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3的任一項(xiàng)所述的ARQ方法，其中如果一些來自發(fā)送器所發(fā)送的PDU沒有被接收器正確接收，則接收器將通知發(fā)送器哪些PDU未能正確接收，發(fā)送器以與第一次傳輸嘗試中使用的碼率不同的碼率來重發(fā)未正確接收的PDU。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4的任一項(xiàng)所述的ARQ方法，其中用于傳輸至少一個PDU的至少一個功率級值低于估計(jì)的噪聲電平。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5的任一項(xiàng)所述的ARQ方法，其中所述方法包括步驟a)把PDU分組(405)，其中把來自發(fā)送器輸入的數(shù)據(jù)流的許多PDU分成PDU組，并且對每一PDU給出一個序號(n)；b)為PDU分配發(fā)射功率和碼率(410)，其中每一PDU被分配一個發(fā)射功率級值(Pk)和一個碼率值(Ck)；c)存儲該P(yáng)DU(415)，其中PDU與其序號(n)和分配的功率級值(Pk)和碼率值(Ck)一起存儲在存儲器中，d)發(fā)送PDU(420)，其中PDU組中的PDU本質(zhì)上用各自的功率級值(Pk)和碼率值(Ck)同時從發(fā)送器發(fā)送；e)接收PDU(425)，其中發(fā)送的PDU由接收器接收、解碼和檢測錯誤(CRC)，并且把認(rèn)為不能解碼的PDU識別為不正確的接收；f)反饋(430)，其中接收器以ACK或NACK消息的格式向發(fā)送器發(fā)送ARQ反饋，其中所述消息分別包括關(guān)于正確接收的PDU或未正確接收的PDU的信息；g)從存儲器中丟棄正確接收的PDU(435)，其中發(fā)送器從存儲器中丟棄臨時存儲的正確接收的PDU，并組成新的PDU組，其包括未正確接收的PDU。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的ARQ方法，其中重復(fù)步驟b)到g)(440)，并且在第一次傳輸中未正確接收的PDU放在隨后的序列中，分別以高于第一次傳輸中使用的功率級值(Pk)和/或不同的碼率值(Ck)來傳輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的ARQ方法，其中在分配步驟(410)中，給PDU分配關(guān)于其序號遞減的功率級，以便對具有最低序號的PDU給出最高功率級值；并且在該步驟中，對未能正確接收的PDU給出最低的序號，用來自輸入數(shù)據(jù)流的新PDU填充該組。
9.一種可直接裝載到發(fā)送器和接收器中的處理設(shè)備的內(nèi)部存儲器中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括用于控制權(quán)利要求1到8所述任何步驟的軟件編碼裝置。
10.一種存儲在計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序，包括可讀程序，用于使發(fā)送器和接收器中處理單元中的處理設(shè)備控制權(quán)利要求1到8所述任何步驟的執(zhí)行。
11.一種具有適于參與相互的無線數(shù)據(jù)通信的至少一個發(fā)送器(510)和至少一個接收器(540)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)在數(shù)據(jù)通信中利用自動重復(fù)請求(ARQ)，其中為發(fā)送器提供具有多個協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的輸入數(shù)據(jù)流，其特征在于發(fā)送器被布置成發(fā)送多個至少部分重疊的PDU，并且利用至少兩個不同的傳輸功率級來傳輸至少兩個不同的PDU。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中在多個PDU傳輸中，至少兩個不同的碼率用于至少兩個不同的PDU。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的系統(tǒng)，其中如果一些來自發(fā)送器的發(fā)送PDU沒有被接收器正確接收，則接收器將通知發(fā)送器哪些PDU未能正確接收，發(fā)送器以與第一次傳輸嘗試中使用的功率級不同的功率級來重發(fā)未正確接收的PDU。
14.根據(jù)權(quán)利要求11到13的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中如果一些來自發(fā)送器的發(fā)送PDU沒有被接收器正確接收，則接收器將通知發(fā)送器哪些PDU未能正確接收，發(fā)送器以與第一次傳輸嘗試中使用的碼率不同的碼率來重發(fā)未正確接收的PDU。
15.根據(jù)權(quán)利要求11到14的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中用于傳輸至少一個PDU的至少一個功率級值低于估計(jì)的噪聲電平。
16.根據(jù)權(quán)利要求11到15的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中發(fā)送器包括分組裝置(515)，用于將PDU進(jìn)行分組，以便把從發(fā)送器輸入的數(shù)據(jù)流的許多PDU分成PDU組，對每一PDU給出一個序號(n)，并為PDU分配發(fā)射功率和碼率，以便每一PDU被分配一個發(fā)射功率級值(Pk)和一個碼率值(Ck)，所述分組裝置用于接收ARQ反饋；存儲裝置(517)，用于接入所述分組裝置(515)，并存儲PDU及其序號(n)和分配的功率級值(Pk)和/或碼率值(Ck)；發(fā)送裝置(530)，用于發(fā)送PDU，以便PDU組中的PDU本質(zhì)上用各自的功率級值(Pk)和碼率值(Ck)同時從發(fā)送器發(fā)送；丟棄裝置(518)，用于接入所述分組裝置(515)，從存儲器中臨時存儲的正確接收的PDU中丟棄正確接收的PDU，并組成新的PDU組，該新的PDU組包括未正確接收的PDU，其中接收器包括用于接收、解碼和檢查(545)PDU錯誤(CRC)并將認(rèn)為不能解碼的PDU識別為未正確接收的裝置；反饋裝置(550)，用于將ACK或NACK消息反饋給發(fā)送器，其中ACK或NACK消息分別包括關(guān)于正確接收的PDU或未正確接收的PDU的信息。
17.一種適于參與和至少另一個無線電通信設(shè)備相互進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通信的無線電通信設(shè)備，所述設(shè)備在數(shù)據(jù)通信中利用自動重復(fù)請求(ARQ)，其中為無線電通信設(shè)備的發(fā)送器單元(510)提供具有多個協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的輸入數(shù)據(jù)流，其特征在于第一個無線電通信設(shè)備包括發(fā)送器單元(510)，其用于發(fā)送多個至少部分重疊的PDU，并且利用至少兩個不同的傳輸功率級來傳輸至少兩個不同的PDU。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的無線電通信設(shè)備，其中無線電通信設(shè)備包括發(fā)送器單元(510)，它包括分組裝置(515)，用于將PDU進(jìn)行分組，以便把從發(fā)送器輸入的數(shù)據(jù)流的許多PDU分成PDU組，對每一PDU給出一個序號(n)，并為PDU分配發(fā)射功率和碼率，以便每一PDU被分配一個發(fā)射功率級值(Pk)和一個碼率值(Ck)，所述分組裝置用于接收ARQ反饋；存儲裝置(517)，用于接入所述分組裝置(515)，并用于存儲PDU及其序號(n)和分配的功率級值(Pk)和/或碼率值(Ck)；發(fā)送裝置(530)，用于發(fā)送PDU，以便PDU組中的PDU本質(zhì)上用各自的功率級值(Pk)和碼率值(Ck)同時從發(fā)送器發(fā)送；丟棄裝置(518)，用于接入所述分組裝置(515)，從存儲器中臨時存儲的正確接收的PDU中丟棄正確接收的PDU，并組成新的PDU組，該新的PDU組包括未正確接收的PDU。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的無線電通信設(shè)備，其中無線電通信設(shè)備包括接收單元(540)，它包括用于接收、解碼和檢查(545)PDU錯誤(CRC)并將認(rèn)為不能解碼的PDU識別為未正確接收的裝置；反饋裝置(550)，用于將ACK或NACK消息反饋給發(fā)送器，其中ACK或NACK消息分別包括關(guān)于正確接收的PDU或未正確接收的PDU的信息
20.根據(jù)權(quán)利要求17或19所述的無線電通信設(shè)備，其中無線電通信設(shè)備是用于蜂窩無線電通信系統(tǒng)的移動終端。
21.根據(jù)權(quán)利要求17或19所述的無線通電信設(shè)備，其中無線電通信設(shè)備是用于蜂窩無線電通信系統(tǒng)的無線電基站。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信中的自動重復(fù)請求(ARQ)。在按照本發(fā)明的方法中發(fā)送器和接收器參與相互的無線通信，其中給發(fā)送器提供具有多個協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的輸入數(shù)據(jù)流。發(fā)送器發(fā)送多個至少部分重疊的PDU，并且利用至少兩個不同的傳輸功率級來傳輸至少兩個不同的PDU。
文檔編號H04L1/18GK1902850SQ200480039324
公開日2007年1月24日 申請日期2004年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月29日
發(fā)明者P·拉松 申請人:艾利森電話股份有限公司