專利名稱：復(fù)合的混合自動重發(fā)請求方案的制作方法
本申請要求享受1998年10月23日提出的美國臨時申請No.60/105,372的權(quán)益，該申請的內(nèi)容在此列作參考全面引用。
背景技術(shù)：
本發(fā)明與在通信系統(tǒng)領(lǐng)域的差錯處理有關(guān)，具體地說，涉及在數(shù)字通信系統(tǒng)內(nèi)采用前向糾錯(FEC)、自動重發(fā)請求(ARQ)和可變?nèi)哂嗟牟铄e處理。
相關(guān)申請為1998年10月8日提出的美國專利申請No.09/168,064“無線電通信系統(tǒng)中根據(jù)測量進行自動重發(fā)請求的方法和系統(tǒng)”(“Method and System for Measurement Based AutomaticRetransmission Request in a Radiocommunication System”)，該申請的內(nèi)容在此列作參考全面引用。
商業(yè)化的通信系統(tǒng)的發(fā)展，特別是蜂窩無線電話系統(tǒng)的迅速發(fā)展迫使系統(tǒng)設(shè)計員尋求在不使通信質(zhì)量降低到超過用戶可容忍的門限的情況下增加系統(tǒng)容量的方式。為了達到這些目的的一種技術(shù)涉及將基于模擬調(diào)制的系統(tǒng)改變?yōu)榛跀?shù)字調(diào)制的系統(tǒng)。
在無線數(shù)字通信系統(tǒng)中，一些工業(yè)標準規(guī)定了大部分的系統(tǒng)參數(shù)，例如包括調(diào)制類型、突發(fā)脈沖串格式、通信和協(xié)議。例如，歐洲電信標準學(xué)會(ETSI)制定了采用時分多址(TDMA)用碼元率為271ksps的Gaussian最小移頻鍵控(GMSK)調(diào)制方案在射頻(RF)物理信道或鏈路上傳送控制、語音和數(shù)據(jù)信息的全球數(shù)字移動通信系統(tǒng)(GSM)標準。在美國，電信工業(yè)協(xié)會(TIA)已經(jīng)公布了若干個暫定標準，例如IS-54和IS-136，明確了采用差分四相移相鍵控(DQPSK)調(diào)制方案在RF鏈路上傳送數(shù)據(jù)的TDMA系統(tǒng)的數(shù)字高級移動電話業(yè)務(wù)(D-AMPS)的各個版本。
TDMA系統(tǒng)將分配到的頻率劃分為一個或多個RF信道。每個RF信道再分為一系列時間幀。每個時幀又分為若干個時隙(例如三個時隙)，每個時隙相應(yīng)于一個物理信道。然后，由一個或幾個物理信道形成一些邏輯信道。在這些系統(tǒng)中，移動臺通過在上行鏈路和下行鏈路的RF信道上發(fā)送和接收含有數(shù)字信息的突發(fā)脈沖串與一個或多個基站通信。
數(shù)字通信系統(tǒng)采用各種技術(shù)來處理錯誤接收到的信息。一種這樣的技術(shù)是FEC。通常，F(xiàn)EC包括發(fā)送一些附加比特，這些附加比特在接收端可以用來檢驗傳輸?shù)臏蚀_性，如果必要的話可以用來校正任何差錯。FEC技術(shù)包括在調(diào)制前對數(shù)據(jù)進行卷積編碼或分組編碼，通常用編碼率(例如1/2和1/3)來標注各種卷積代碼，編碼率較低的所需的代碼比特就較多。因此，較低的編碼率通常可以提供較大的防錯能力。然而，這將導(dǎo)致較低的用戶比特率。
選擇編碼率所用的技術(shù)稱為鏈路適配(Link Adaptation，LA)。LA與FEC結(jié)合運用，監(jiān)測信道或鏈路的質(zhì)量，按監(jiān)測結(jié)果調(diào)整編碼率。例如，如果鏈路質(zhì)量低，就需要降低編碼率。或者，如果鏈路質(zhì)量高，就可以提高編碼率，以便提供較高的用戶比特率。
另一種常用的處理錯誤地接收到的信息的技術(shù)稱為ARQ。通常，ARQ包括在接收機對接收到的數(shù)據(jù)塊進行差錯分析，如果檢測到差錯，就請求發(fā)送方重發(fā)這個數(shù)據(jù)塊。在接收機(例如移動無線電電話機內(nèi)的接收機)進行處理時，解調(diào)后的每個數(shù)據(jù)塊可以利用塊校驗序列和眾所周知的循環(huán)冗余校驗技術(shù)予以差錯鑒定。如果有差錯，就向發(fā)送實體(例如無線電通信系統(tǒng)中的一個基站)發(fā)回一個請求，用預(yù)先規(guī)定的ARQ協(xié)議標出需重發(fā)數(shù)據(jù)塊。
熟悉該技術(shù)領(lǐng)域的人員可以理解，一些FEC技術(shù)(例如包括LA的FEC技術(shù))可以與ARQ技術(shù)相結(jié)合。這樣結(jié)合的技術(shù)通常稱為混合ARQ技術(shù)?；旌螦RQ技術(shù)允許在接收機利用FEC編碼糾正一些接收差錯，而其他一些差錯可能需要重發(fā)來糾正。


圖1例示了一個典型的混合ARQ方案，稱為I型混合ARQ。I型混合ARQ配合普通分組無線電業(yè)務(wù)(GPRS)運用，其中采用四個FEC調(diào)制和編碼方案(MCS)CS-1至CS-4，編碼率分別為1/2、2/3、3/4和1。在對當前邏輯鏈路控制(LLC)幀110選擇(利用LA)了其中一個FEC MCS后，就按所選的編碼方案對這個幀執(zhí)行相應(yīng)的分段，形成一些邏輯鏈路控制(LLC)數(shù)據(jù)塊。每個LLC數(shù)據(jù)塊包括信息凈荷111、幀頭標(H1)和幀校驗序列(FCS)。LLC數(shù)據(jù)塊用所選的碼率編碼，形成編碼數(shù)據(jù)塊112。為了減少編碼數(shù)據(jù)塊內(nèi)的比特，可以利用已知的省縮模式(puncturing pattern)形成省縮編碼數(shù)據(jù)塊，用作無線電鏈路控制(RLC)數(shù)據(jù)塊113。如果在接收機發(fā)現(xiàn)一個RLC數(shù)據(jù)塊是錯誤的(即有不能糾正的差錯)需要重發(fā)，就用原來選擇的FEC編碼(和省縮)方案重發(fā)(即這個系統(tǒng)采用固定的冗余進行重發(fā))。
另一個典型的混合ARQ方案稱為遞增冗余(IR)或II型混合ARQ，如果原來發(fā)送的數(shù)據(jù)塊不能得到解碼，就提供一些附加冗余比特，予以發(fā)送。圖2原理性地例示了這個方案。其中，接收機多次試圖進行解碼。首先，接收機試圖對最初接收到的數(shù)據(jù)塊解碼。如果接收機不能對這個最初接收到的數(shù)據(jù)塊解碼，就向發(fā)送方發(fā)送一個重發(fā)請求。接收機接收到附加冗余數(shù)據(jù)塊R1后，就用它結(jié)合最初發(fā)送的數(shù)據(jù)塊試圖解碼。由于這兩個發(fā)送數(shù)據(jù)塊的分集，因此增大了解碼概率。II型混合ARQ重發(fā)(R1，R2)按與先前傳輸結(jié)合解碼優(yōu)化，可以是獨立可解碼的，也可以不是獨立可解碼的。如果接收機仍不能對這數(shù)據(jù)塊解碼，接收機在得到另一個冗余信息數(shù)據(jù)塊R2后，用它結(jié)合最初接收到的數(shù)據(jù)塊和冗余比特數(shù)據(jù)塊R1第三次試圖解碼。這種處理可以一直重復(fù)到解碼成功。
對于II型混合ARQ的另一個討論可參見S.Kallel的“互補省縮卷積(CPC)編碼及其應(yīng)用”(“Complementary PuncturedConvolutional(CPC)Codes and Their Applications”，IEEETransactions on Communications，volume 23，number 6，June1995)，該文的內(nèi)容在此列作參考全面引用。
當前，在采用以上技術(shù)的情況下，如果一個采用I型混合ARQ的接收機試圖與一個采用II型混合ARQ的發(fā)射機通信，假設(shè)這個接收機知道第一個發(fā)送的數(shù)據(jù)塊的編碼方案，接收機會不能對任何重發(fā)數(shù)據(jù)塊解碼。此外，即使重發(fā)的編碼方案已傳達給I型混合ARQ接收機，業(yè)務(wù)質(zhì)量也會大大降低，因為I型混合ARQ接收機將丟棄先前傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊，而重發(fā)并不是按獨立可解碼優(yōu)化的。
因此對于一個采用一個方案工作的發(fā)射機來說所希望的是，使無論是采用I型混合ARQ還是采用II型混合ARQ的接收機都能對來自一個普通的發(fā)射機的數(shù)據(jù)塊成功地進行接收和解碼，而不需要這個發(fā)射機知道這些接收機采用的是哪個方案。
發(fā)明概述本發(fā)明揭示了一種采用一個方案進行工作的發(fā)射機，這個方案使采用I型混合ARQ的接收機或者采用II型混合ARQ的接收機都能成功地對來自一個普通的發(fā)射機的數(shù)據(jù)塊進行接收和解碼，而不需要通知這個發(fā)射機這些接收機正在使用的是哪個方案。
按照本發(fā)明的第一種情況，所提供的是一種在發(fā)射機與接收機之間傳送信息數(shù)據(jù)塊的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)包括一個工作在一個ARQ傳輸模式的發(fā)射機和包括一個工作在一個第一接收模式的第一接收機和一個工作在一個第二接收模式的第二接收機的多個接收機。第一接收機和第二接收機與所述發(fā)射機通信，而所述發(fā)射機在所述ARQ傳輸模式工作。
按照本發(fā)明的另一種情況，所提供的是一種在一個ARQ模式工作的通信設(shè)備。這種通信設(shè)備包括一個以預(yù)定次序存儲多個編碼方案的存儲器。這種通信設(shè)備還包括一個接收一個數(shù)據(jù)塊和一個或多個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的接收機。接收機用與這些編碼方案存儲在存儲器內(nèi)的預(yù)定次序相應(yīng)的不同編碼方案逐個處理一個或多個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的每個數(shù)據(jù)塊。此外，所述數(shù)據(jù)塊和一個或多個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的每個數(shù)據(jù)塊是用多個編碼方案編碼的，具有基本上相等的被這種通信設(shè)備分別解碼的概率。
按照本發(fā)明的又一種情況，所提供的是一種在通信系統(tǒng)中發(fā)送和接收數(shù)據(jù)塊的方法。這種方法包括下列步驟以一個ARQ傳輸模式發(fā)送所述數(shù)據(jù)塊；在一個工作在一個第一接收模式的第一接收機接收所述數(shù)據(jù)塊；以及在一個在第二接收模式工作的第二接收機接收所述數(shù)據(jù)塊。
按照本發(fā)明的又一種情況，所提供的是一種接收一個來自一個發(fā)射機的數(shù)據(jù)塊的方法。這種方法包括下列步驟以一個預(yù)定次序存儲多個編碼方案；在一個接收機接收來自所述發(fā)射機的所述數(shù)據(jù)塊和一個或多個重發(fā)數(shù)據(jù)塊；以及在所述接收機用與多個編碼方案的預(yù)定次序相應(yīng)的不同編碼方案逐個處理所述一個或多個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的每個數(shù)據(jù)塊。每個數(shù)據(jù)塊和一個或多個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的每個數(shù)據(jù)塊是用多個編碼方案編碼的，具有基本上相等的被這個接收機分別解碼的概率。
附圖簡要說明本發(fā)明的這些及其他一些特征、情況和優(yōu)點從以下結(jié)合附圖所作的說明中可以看出。在這些附圖中
圖1例示了一個典型的FEC方案；圖2例示了一個典型的混合ARQ方案；圖3為由本發(fā)明的典型發(fā)射機執(zhí)行的處理的流程圖；圖4例示了本發(fā)明的一個典型混合ARQ方案；圖5A和5B為由本發(fā)明的典型接收機執(zhí)行的處理的流程圖；圖6A和6B例示了EGPRS的一些典型MCS；以及圖7A和7B例示了本發(fā)明的典型編碼和省縮方案。
詳細說明本發(fā)明采用一種新技術(shù)，使發(fā)射機不需要知道接收機所用的實際模式(例如I型或II型混合ARQ)。
以下這些典型實施例將以TDMA無線電通信系統(tǒng)為背景給出。然而，熟悉該技術(shù)的人員可以理解，TDMA只是作為例示而已，本發(fā)明可以很方便地適用于其他類型的接入方法，包括頻分多址(FDMA)、碼分多址(CDMA)和它們的復(fù)合。
此外，按GSM通信系統(tǒng)工作的情況可以參見歐洲電信標準學(xué)會(ETS1)文件ETS 300 573、ETS 300 574和ETS 300 578，這些都在此列為參考予以引用。因此，在這里結(jié)合本發(fā)明所說明的GSM系統(tǒng)的工作情況只是在對于理解本發(fā)明所必需的范圍內(nèi)。雖然本發(fā)明是通過增強的GRPS系統(tǒng)中的典型實施例來說明的，但是熟悉該技術(shù)的人員可以理解，本發(fā)明可以用于很多種其他數(shù)字通信系統(tǒng)，諸如基于寬帶CDMA或無線異步傳輸模式(ATM)之類的數(shù)字通信系統(tǒng)。
圖3例示了一種按照本發(fā)明的第一實施例向一個接收機發(fā)送數(shù)據(jù)塊的技術(shù)，其中數(shù)據(jù)塊用不同的編碼方案發(fā)送和重發(fā)給一個接收機。在步驟320，從一個編碼方案中選擇一個編碼率(例如，[1，1/2，…，1/n]，[1，2/3，…，2/n]，或[1，3/4，…，3/n])。作為例示，下面討論第一個編碼率序列(即，(1，1/2，…，1/n))與選擇重發(fā)ARQ方案一起使用的情況。在步驟322，將一個采用一個第一編碼方案P1(例如，卷積和/或省縮方案)的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給一個接收機。在步驟324，發(fā)射機等待一個確認信號(ACK)。如果沒有接收到ACK或者接收到一個否認信號(NACK)，就在步驟326將同一個數(shù)據(jù)塊采用一個第二編碼方案發(fā)送。如果在步驟328沒有接收到ACK或者如果接收到一個否認信號(NACK)，就在步驟330將同一個數(shù)據(jù)塊采用一個第三編碼方案發(fā)送。這個過程可以重復(fù)n次，直到采用第n編碼方案Pn后返回到步驟322，采用編碼方案P1。
第二(以及隨后的)編碼方案按具有基本上與第一編碼方案相同的解碼概率優(yōu)化。由于例如一個I型混合ARQ接收機將對相繼數(shù)據(jù)塊分別解碼而一個II型混合ARQ接收機將對相繼數(shù)據(jù)塊聯(lián)合解碼，通過采用一些具有分集以及具有基本上相同的解碼概率的編碼方案，I型和II型混合ARQ接收機將都能對這些發(fā)送的數(shù)據(jù)塊解碼而沒有顯著地降低傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)質(zhì)量。
為了將這些編碼方案優(yōu)化成具有基本上相同的解碼概率，不同的代碼需要在相應(yīng)的格構(gòu)路徑(trellis path)之間具有大的距離。每個格構(gòu)路徑，例如相應(yīng)于一個采用特定省縮模式省縮的卷積碼的多項式。為了增大一個特定編碼方案解碼概率，對于所有的格構(gòu)路徑的最短距離應(yīng)該盡可能大(例如，對于編碼率為1/3而約束長度為7的情況，最短距離的高位值為14-15)。此外，對于所有的格構(gòu)路徑實際出現(xiàn)最短距離應(yīng)該保持成盡可能小(例如為1)。一旦采用以上方法選擇了一個編碼方案(例如為P1)，就可以選擇下一個最佳編碼方案，諸如此類(例如為P2，P3，Pn)。下一個最佳編碼方案用與以上對最佳編碼方案所述的相同的過程確定。
多個具有基本上相同的解碼概率的編碼方案確定后，可以通過選擇組合起來具有大的最小距離的編碼方案將這些編碼方案按聯(lián)合解碼進行優(yōu)化。也就是說，例如可以對采用第一編碼方案的這些格構(gòu)路徑中的差與采用附加編碼方案的一些格構(gòu)路徑中的差組合起來進行檢驗，度量所有編碼方案的格構(gòu)路徑中的距離。
下面將說明一種與本發(fā)明配合使用的產(chǎn)生三個省縮模式(Pi，Pj，Pk)的典型技術(shù)。按所要求的編碼率創(chuàng)建多個省縮模式Pi，其中i＝1至N，(例如，用這些省縮模式減少每卷積碼的總輸出比特，從而增大編碼率，以滿足編碼率要求)。計算出對于Pi的每個格構(gòu)路徑的最小距離dmin_i。確定一個第一門限值dthreshold_1，它表示對于一個通信系統(tǒng)的特定編碼率的單個省縮模式的可接受的最小距離門限。確定一個第二門限值dthreshold_2，它表示對于一個通信系統(tǒng)的特定編碼率的兩個省縮模式聯(lián)合解碼的可接受的最小距離門限。確定一個第三門限值dthreshold_3，它表示對于一個通信系統(tǒng)的特定編碼率的三個省縮模式聯(lián)合解碼的可接受的最小距離門限。每個后繼的門限值將小于或等于先前的門限值。所計算的門限值的個數(shù)與本發(fā)明的通信系統(tǒng)將采用的省縮模式的個數(shù)相應(yīng)。
三個省縮模式(Pi，Pj，Pk)選擇成Pi的最小距離(dmin_i)、Pj的最小距離(dmin_j)和Pk的最小距離(dmin_k)都大于dthrehoId_l；Pi和Pj的最小距離(dmin_i+j)、Pj和Pk的最小距離(dmin_j+k)以及Pi和Pk的最小距離(dmin_j+k)都大于dthreshold_2，而Pi、Pj和Pk的最小距離(dmin_i+j+k)大于dthreshold_3。滿足以上準則的省縮模式因此就是對分別可解碼(例如在一個I型混合ARQ系統(tǒng)中)和聯(lián)合可解碼(例如在一個II型混合ARQ系統(tǒng)中)兩種情況都優(yōu)化的。
圖4例示了圖3所示典型技術(shù)的示意圖。LLC幀440根據(jù)需采用的MCS分成一些長度不同的數(shù)據(jù)塊。在本發(fā)明的另一個實施例中，采用固定的編碼率，沒有執(zhí)行編碼或調(diào)制適配。
分段后，每個數(shù)據(jù)塊441都添加一個FCS和一個頭標(H1)。整個數(shù)據(jù)塊以編碼率1/n卷積編碼，產(chǎn)生編碼數(shù)據(jù)塊442。為了獲得不同的編碼率，于是從編碼數(shù)據(jù)塊442中省縮一些比特。在本發(fā)明的另一個實施例中，頭標(或一部分頭標)省縮較少，或者完全不省縮，以便增大頭標的穩(wěn)固性，無論采用的是什么MCS。此外，也可以將頭標(或者一部分頭標)例如采用另一個卷積碼(可以是省縮的)或分組碼與數(shù)據(jù)分開編碼。此外，頭標可以具有它自己的FCS，以防對頭標的虛假檢測。高可靠地對頭標成功解碼可以對數(shù)據(jù)塊進行可靠的合并和解碼。由于使接收機更容易確定接收數(shù)據(jù)塊的標志(因為這標志是包含在頭標內(nèi)的)從而在只有頭可以解碼的情況下可以將接收數(shù)據(jù)塊與重發(fā)數(shù)據(jù)塊結(jié)合起來，因此這種技術(shù)對于II型混合ARQ接收機是有用的。
對于每個MCS，有若干個省縮模式(例如，P1，…，Pn)。如果初始編碼率小于1，P1，…，Pn就不是析取的。此外，如果初始編碼為1/n，P1，…，Pn就都相等(例如沒有比特省縮)，從而II型混合ARQ的IR操作降低為一個重復(fù)碼的IR操作。在I型和II型兩種混合ARQ模式中，第一數(shù)據(jù)塊采用以P1省縮，發(fā)送給接收機。如果解碼不成功，第二數(shù)據(jù)塊采用以P2省縮發(fā)送，諸如此類。I型與II型混合ARQ操作之間的差別是，在I型模式，采用P1的數(shù)據(jù)塊如果解碼失敗就不再考慮，下一次解碼完全根據(jù)采用P2的這個數(shù)據(jù)塊。
在II型混合ARQ模式中，有關(guān)采用P1的數(shù)據(jù)塊的軟信息被存儲起來，例如以后與從P2得出的信息軟復(fù)合，用于聯(lián)合解碼。因此，發(fā)射機不需要知道接收機處在I型還是II型混合ARQ模式，因為接收機可以是分別處置每個數(shù)據(jù)塊(例如處在I型模式)的，也可以是對相繼數(shù)據(jù)塊聯(lián)合解碼(例如處在IR模式)的。
圖5A例示了按照本發(fā)明利用一個在I型混合ARQ模式工作的接收機對數(shù)據(jù)塊進行接收和解碼的技術(shù)。在步驟540，接收到第一個數(shù)據(jù)塊。在步驟542，接收機確定它是否能對這個數(shù)據(jù)塊解碼。如果接收機能采用一個第一編碼方案對這個數(shù)據(jù)塊解碼，就在步驟544發(fā)送一個ACK，然后接收機等待一個LLC幀的下一個數(shù)據(jù)塊(或者一個新的LLC幀的一個數(shù)據(jù)塊)。如果接收機不能對這個數(shù)據(jù)塊解碼，就在步驟546發(fā)送一個NACK，而且刪除第一數(shù)據(jù)塊。在步驟548接收到一個第二數(shù)據(jù)塊后，在步驟550如果接收機能采用第二編碼方案對這個數(shù)據(jù)塊解碼，就在步驟544發(fā)送一個ACK。如果接收機不能對這個數(shù)據(jù)塊解碼，就在步驟552向發(fā)射機發(fā)送一個NACK，而且刪除第二數(shù)據(jù)塊。在步驟554接收到一個第三數(shù)據(jù)塊后，在步驟556如果接收機能采用第三編碼方案對這個數(shù)據(jù)塊解碼，就在步驟544發(fā)送一個ACK。如果接收機不能對這個數(shù)據(jù)塊解碼，就在步驟558向發(fā)射機發(fā)送一個NACK，而且刪除第三數(shù)據(jù)塊。對于n個編碼方案可以重復(fù)這個過程，而后返回到步驟540，再采用第一編碼方案。這些編碼方案(和它們的相對次序)可以存儲在發(fā)射機內(nèi)或者可以在一個獨立的控制信號中例如利用邊帶信令發(fā)送給接收機。
圖5B例示了按照本發(fā)明利用一個在II型混合ARQ模式工作的接收機對數(shù)據(jù)塊進行接收和解碼的技術(shù)。在步驟560，接收到第一個采用一個第一編碼方案編碼的數(shù)據(jù)塊。在步驟562，接收機確定它是否能對這個數(shù)據(jù)塊解碼。如果接收機能采用一個第一編碼方案對這個數(shù)據(jù)塊解碼，就在步驟564發(fā)送一個ACK，然后接收機等待一個LLC幀的下一個數(shù)據(jù)塊(或者一個新的LLC幀的一個數(shù)據(jù)塊)。如果發(fā)射機不能對這個數(shù)據(jù)塊解碼，就在步驟566發(fā)送一個NACK。在步驟568，接收到一個采用一個第二編碼方案編碼的第二數(shù)據(jù)塊后，在步驟570如果接收機通過對第一和第二數(shù)據(jù)塊聯(lián)合解碼能對這個數(shù)據(jù)塊解碼，于是在步驟564發(fā)送一個ACK。如果接收機不能對這些數(shù)據(jù)塊聯(lián)合解碼，就在步驟572向發(fā)射機發(fā)送一個NACK。在步驟574，接收到一個采用一個第三編碼方案編碼的第三數(shù)據(jù)塊，從而在步驟576如果接收機通過對第一、第二和第三數(shù)據(jù)塊聯(lián)合解碼能對這個數(shù)據(jù)塊解碼，就在步驟544發(fā)送一個ACK。如果接收機不能對這些數(shù)據(jù)塊聯(lián)合解碼，就在步驟578向發(fā)射機發(fā)送一個NACK。對于n個編碼方案可以重復(fù)這個過程，而后返回到步驟560，再采用第一編碼方案。這些編碼方案(和它們的相對次序)可以存儲在發(fā)射機內(nèi)或者可以在一個獨立的控制信號中例如利用帶內(nèi)邊帶信令發(fā)送給發(fā)射機。
下面將結(jié)合在增強的GPRS中提供鏈路質(zhì)量控制(LQC)對本發(fā)明進行說明。初始編碼率可以根據(jù)發(fā)射機和/或接收機執(zhí)行的質(zhì)量測量選擇。通過省縮一個不同的比特集重發(fā)允許進行II型混合ARQ操作。在LA和IR模式可以采用不同的切換點選擇初始編碼率。在標準的GPRS中，采用選擇性的ARQ，利用一些位圖來傳送一些確認(ACK)和否認(NACK)信令。為了保護頭標，將頭標在四個GSM突發(fā)脈沖串上交織。采用8PSK不編碼模式，本發(fā)明可以每20毫秒(ms)傳輸兩個RLC數(shù)據(jù)塊。這提供了良好的性能，如果采用跳頻技術(shù)同時限制ACK/NACK位圖長度和允許穩(wěn)健的頭標編碼的話。
圖6A和6B例示了EGPRS的一些典型MCS。這些MSC分為不同的系列(例如A，B和C)。每個系列具有一個不同的基本凈荷單元(例如分別為37、28和22個八比特組)。通過在一個20ms的數(shù)據(jù)塊內(nèi)發(fā)送不同個數(shù)的凈荷單元，在一個系列內(nèi)可以獲得不同的編碼率。例如，對于系列A和B，發(fā)送一個、兩個或四個凈荷單元。對于系列C，只發(fā)送一個或兩個單元。
在發(fā)送四個凈荷單元(MCS-7和MCS-8)的情況下，這些凈荷單元分為兩個采用分開的序號和CRC的RLC數(shù)據(jù)塊。MCS-8數(shù)據(jù)塊只在兩個突發(fā)脈沖串上交織，因為這樣對于高編碼率可以得到比在四個突發(fā)脈沖串上交織更好的性能，特別是在例如采用跳頻技術(shù)時突發(fā)脈沖串質(zhì)量不相關(guān)的情況下。
對于初始傳輸，可以根據(jù)當前鏈路質(zhì)量選擇任何MCS。對于在需要增大穩(wěn)固性的LA模式重發(fā)來說，存在兩個供選擇的實施方式。在第一實施方式中，如果起初采用MCS-7或MCS-8，可以相應(yīng)用一個MCS-5或MCS-6數(shù)據(jù)塊以原來的編碼率的二分之一重發(fā)這個數(shù)據(jù)塊。在第二實施方式中，如果起初采用的是MCS-4、MCS-5或MCS-6，可以相應(yīng)用兩個MCS-1、MCS-2或MSC-3數(shù)據(jù)塊發(fā)送這個數(shù)據(jù)塊。在第二實施方式中，頭標內(nèi)的兩個比特將表示這個RLC數(shù)據(jù)塊已經(jīng)拆分和這個RLC數(shù)據(jù)塊拆分成的這些部分的相對次序。例如，一個起初用不編碼的8PSK發(fā)送的數(shù)據(jù)塊可以用基于GMSK的MCS-3重發(fā)。
圖7A和7B分別例示了本發(fā)明的采用MCS-5和MCS-8的典型編碼和省縮方案。數(shù)據(jù)塊包括上行鏈路狀態(tài)標志(USF)、RLC頭標、結(jié)尾比特(TB)段，數(shù)據(jù)塊終了指示符(FBI)段、擴展比特(E)段、數(shù)據(jù)凈荷段和塊校驗序列(BCS)。
在本發(fā)明的一個典型實施例中，每個8PSK數(shù)據(jù)塊包括1392比特，而每個GMSK數(shù)據(jù)塊包括464比特。USF對于8PSK是36比特而對于GMSK是12比特。對于8PSK有4個挪用比特(SB)表示兩個不同的頭標類型，而對于GMSK有8個挪用比特只表示一個頭標類型。這些RLC頭標象上面所討論的那樣編碼，有2個比特用于FBI和E段。有一個12比特的CRC和6比特的結(jié)尾添加給凈荷，作數(shù)據(jù)保護用。
在上面的說明中，這些數(shù)據(jù)塊用相同的卷積碼得出，但是用不同的省縮模式。當然，熟悉該技術(shù)領(lǐng)域的人員可以認識到，這些數(shù)據(jù)塊也可以采用不同的卷積編碼或分組碼或者兩者相結(jié)合的方式得到。例如，這些數(shù)據(jù)塊可以用不同的比較低的復(fù)數(shù)卷積碼和在接收機中可以應(yīng)用的渦流(turbo)解碼來得到。
本發(fā)明的詳細說明引用的只是少數(shù)的典型實施例，熟悉該技術(shù)的人員可以理解，在不背離本發(fā)明的情況下可以作出各種各樣的修改。例如，省縮前的編碼率不局限于任何特定的編碼率，而可以是任何適合采用本發(fā)明和本發(fā)明環(huán)境的值。此外，一個編碼數(shù)據(jù)塊不必具有固定的尺寸(即數(shù)據(jù)塊長度可以有不同)。此外，編碼數(shù)據(jù)塊長度例如可以是所選初始編碼率的函數(shù)?；蛘?，例如對于每個相繼的數(shù)據(jù)塊可以采用不同的編碼數(shù)據(jù)塊長度。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)包括一個工作在一個ARQ傳輸模式的發(fā)射機；以及多個接收機，其中包括一個工作在一個第一接收模式的第一接收機和一個工作在一個第二接收模式的第二接收機；其中所述第一接收機和第二接收機與所述發(fā)射機通信，而所述發(fā)射機在所述ARQ傳輸模式工作。
2.權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中所述第一接收模式是一個沒有采用遞增冗余的ARQ模式，而所述第二接收模式是一個采用遞增冗余的ARQ模式。
3.權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中所述ARQ傳輸模式采用遞增冗余，其中重發(fā)數(shù)據(jù)塊的編碼與一個原來發(fā)送的數(shù)據(jù)塊不同，而每個重發(fā)數(shù)據(jù)塊具有基本上相等的被分別解碼的概率。
4.權(quán)利要求3的通信系統(tǒng)，其中所述第一接收模式是一個沒有采用遞增冗余的ARQ模式，而所述第二接收模式是一個采用遞增冗余的ARQ模式。
5.權(quán)利要求2的通信系統(tǒng)，其中所述第一接收模式是一個I型混合ARQ模式，而所述第二接收模式是一個II型混合ARQ模式。
6.權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中所述ARQ傳輸模式是一個II型混合ARQ模式，適合重發(fā)編碼與所有原來發(fā)送的數(shù)據(jù)塊不同的數(shù)據(jù)塊，而每個重發(fā)數(shù)據(jù)塊具有基本上相等的被分別解碼的概率。
7.權(quán)利要求3的通信系統(tǒng)，其中通過改變每個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的省縮模式對所述數(shù)據(jù)塊不同編碼。
8.權(quán)利要求3的通信系統(tǒng)，其中通過改變每個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的卷積碼對所述數(shù)據(jù)塊不同編碼。
9.權(quán)利要求6的通信系統(tǒng)，其中通過改變每個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的省縮模式對所述數(shù)據(jù)塊不同編碼。
10.權(quán)利要求6的通信系統(tǒng)，其中通過改變每個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的卷積碼對所述數(shù)據(jù)塊不同編碼。
11.權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中所述ARQ傳輸模式包括鏈路適配。
12.權(quán)利要求9的通信系統(tǒng)，其中所述ARQ傳輸模式包括鏈路適配。
13.權(quán)利要求7的通信系統(tǒng)，其中通過改變所述省縮模式改變編碼率。
14.權(quán)利要求3的通信系統(tǒng)，其中所述ARQ傳輸模式包括鏈路適配，而其中對于鏈路適配的不同編碼率以及對于遞增冗余的不同編碼版本都是通過省縮同一個卷積碼生成的。
15.一種在一個ARQ模式工作的通信設(shè)備，所述通信設(shè)備包括一個以一個預(yù)定次序存儲多個編碼方案的存儲器；以及一個接收一個數(shù)據(jù)塊和一個或多個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的接收機，其中所述接收機用與存儲在所述存儲器內(nèi)的所述編碼方案的預(yù)定次序相應(yīng)的不同編碼方案逐個處理所述一個或多個重發(fā)數(shù)據(jù)塊，以及其中所述數(shù)據(jù)塊和一個或多個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的每個數(shù)據(jù)塊是用所述多個編碼方案編碼的，而且具有基本上相等的被通信設(shè)備分別解碼的概率。
16.權(quán)利要求15的通信設(shè)備，其中所述ARQ模式是一個I型混合ARQ模式。
17.權(quán)利要求15的通信設(shè)備，其中每個所述編碼方案采用一個不同的省縮模式。
18.權(quán)利要求15的通信設(shè)備，其中每個所述編碼方案采用一個卷積碼。
19.一種在通信系統(tǒng)中發(fā)送和接收數(shù)據(jù)塊的方法，所述方法包括下列步驟以一個ARQ傳輸模式發(fā)送所述數(shù)據(jù)塊；在一個工作在一個第一接收模式的第一接收機接收所述數(shù)據(jù)塊；以及在一個工作在一個第二接收模式的第二接收機接收所述數(shù)據(jù)塊。
20.權(quán)利要求19的方法，其中所述第一接收模式是一個沒有采用遞增冗余的ARQ模式，而所述第二接收模式是一個采用遞增冗余的ARQ模式。
21.權(quán)利要求19的方法，其中所述ARQ傳輸模式采用遞增冗余，重發(fā)數(shù)據(jù)塊的編碼與一個原來發(fā)送的數(shù)據(jù)塊不同，而每個重發(fā)數(shù)據(jù)塊具有基本上相等的被分別解碼的概率。
22.權(quán)利要求21的方法，其中所述第一接收模式是一個沒有采用遞增冗余的ARQ模式，而所述第二接收模式是一個采用遞增冗余的ARQ模式。
23.權(quán)利要求20的方法，其中所述第一接收模式是一個I型混合ARQ模式，而所述第二接收模式是一個II型混合ARQ模式。
24.權(quán)利要求19的方法，其中所述ARQ傳輸模式是一個II型混合ARQ模式，適合重發(fā)編碼與一個原來發(fā)送的數(shù)據(jù)塊不同的數(shù)據(jù)塊，而每個重發(fā)數(shù)據(jù)塊具有基本上相等的被分別解碼的概率。
25.權(quán)利要求21的方法，其中通過改變每個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的省縮模式對所述數(shù)據(jù)塊不同編碼。
26.權(quán)利要求22的方法，其中通過改變每個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的卷積碼對所述數(shù)據(jù)塊不同編碼。
27.權(quán)利要求24的方法，其中通過改變每個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的省縮模式對所述數(shù)據(jù)塊不同編碼。
28.權(quán)利要求24的方法，其中通過改變每個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的卷積碼對所述數(shù)據(jù)塊不同編碼。
29.權(quán)利要求19的方法，其中所述ARQ傳輸模式包括鏈路適配。
30.權(quán)利要求27的方法，其中所述ARQ傳輸模式包括鏈路適配。
31.權(quán)利要求25的方法，其中通過改變所述省縮模式改變編碼率。
32.權(quán)利要求21的方法，其中所述ARQ傳輸模式包括鏈路適配，而其中對于鏈路適配的不同編碼率以及對于遞增冗余的不同編碼版本都是通過省縮同一個卷積碼生成的。
33.一種接收一個從一個發(fā)射機發(fā)送的數(shù)據(jù)塊的方法，所述方法包括以一個預(yù)定次序存儲多個編碼方案；接收來自所述發(fā)射機的所述數(shù)據(jù)塊和一個或多個重發(fā)數(shù)據(jù)塊；以及在所述接收機用與多個編碼方案的預(yù)定次序相應(yīng)的不同編碼方案逐個處理所述一個或多個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的每個數(shù)據(jù)塊，其中所述數(shù)據(jù)塊和一個或多個重發(fā)數(shù)據(jù)塊的每個數(shù)據(jù)塊是用所述多個編碼方案編碼的，具有基本上相等的被接收機分別解碼的概率。
34.權(quán)利要求33的方法，其中所述ARQ模式是一個I型混合ARQ模式。
35.權(quán)利要求33的方法，其中每個所述編碼方案采用一個不同的省縮模式。
36.權(quán)利要求33的方法，其中每個所述編碼方案采用一個卷積碼。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種采用一個方案進行工作的發(fā)射機,這個方案使采用Ⅰ型混合ARQ的接收機或者采用Ⅱ型混合ARQ的接收機都能成功地對來自一個普通的發(fā)射機的數(shù)據(jù)塊進行接收和解碼,而不需要通知這個發(fā)射機這些接收機正在使用的是哪個方案。
文檔編號H04Q7/38GK1332917SQ99815079
公開日2002年1月23日 申請日期1999年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月23日
發(fā)明者J·尼斯特倫, A·福魯斯凱爾, S·耶維爾布林, F·坎 申請人:艾利森電話股份有限公司