無線通信系統(tǒng)中采用自適應分層調(diào)制實現(xiàn)均等差錯保護的方法和節(jié)點的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本文中所描述的實現(xiàn)方式一般設(shè)及一種發(fā)送器中的方法、發(fā)送器、接收器中的方 法W及接收器。具體地，本文中描述了一種通過提供動態(tài)流-標記映射并行傳輸多個獨立 數(shù)據(jù)流的機制；從而有效地共享了相同的物理資源，而又對發(fā)送的數(shù)據(jù)流提供相似的差錯 保護級別。
【背景技術(shù)】
[0002] 用戶設(shè)備扣巧（也稱為接收器）、移動站、無線終端和/或移動終端能夠在無線通 信系統(tǒng)中W無線方式通信，有時候也稱為蜂窩無線電系統(tǒng)或無線通信網(wǎng)絡。可W通過無線 接入網(wǎng)絡（RAN)W及可能的一個或多個核屯、網(wǎng)絡在例如多個肥之間、肥和有線連接電話之 間和/或UE和服務器之間進行通信。無線通信可W包括諸如語音、報文、分組數(shù)據(jù)、視頻、 廣播等各種通信服務。
[0003] 所述UE/接收器還可W指移動電話、蜂窩電話、平板電腦或具有無線功能的便攜 式電腦等。本文中的肥能夠通過無線接入網(wǎng)絡與例如為另一肥或服務器的另一實體傳送 語音和/或數(shù)據(jù)，該UE例如為便攜式、口袋可儲存式、手持式、包含計算機的或車載移動設(shè) 備。
[0004] 無線通信系統(tǒng)可W包括多個傳輸點（TP)，其用于在各TP范圍內(nèi)與任意肥通過射 頻操作的空中接口進行通信。因此，在無線通信系統(tǒng)的任意TP的范圍內(nèi)，特定地理區(qū)域內(nèi) 的多個肥可W通過任意TP進行通信。
[0005] 有時，無線通信系統(tǒng)覆蓋可W劃分為多個小區(qū)區(qū)域的地理區(qū)域，其中每個小區(qū)區(qū) 域由傳輸點燈巧或者無線網(wǎng)絡節(jié)點提供服務，例如，基站、無線電基站（RB巧或基站收發(fā) 信臺度TS)，取決于所使用的技術(shù)和/或術(shù)語，在某些網(wǎng)絡中可W稱為"eNB"、"eNodeB"， "NodeB"或"Bnode"。
[0006] 有時，詞語"小區(qū)"可用于表示TP/無線電網(wǎng)絡節(jié)點本身。然而，在正常的術(shù)語中， 小區(qū)也可W用于表示由位于基站站點的TP/無線電網(wǎng)絡節(jié)點提供了無線電覆蓋的地理區(qū) 域。位于基站站點的一個TP/無線電網(wǎng)絡節(jié)點可W服務一個或若干個小區(qū)。TP/無線電網(wǎng) 絡節(jié)點可W通過射頻操作的空中接口與該TP/無線電網(wǎng)絡節(jié)點范圍內(nèi)的任何UE進行通信。 此外，在一些實施例中，在一些無線通信系統(tǒng)中，多個TP可服務一個小區(qū)。
[0007] 在一些無線接入網(wǎng)絡中，例如在通用移動通信系統(tǒng)OJMT巧中，多個TP/無線電網(wǎng) 絡節(jié)點可W通過例如陸線或微波連接到無線網(wǎng)絡控制器（RNC)。所述RNC，有時也稱為基站 控制器度SC),例如在GSM中，可W監(jiān)督和協(xié)調(diào)與其連接的多個無線網(wǎng)絡節(jié)點的各種活動。 GSM是全球移動通信系統(tǒng)（原：移動專家組）的縮寫。
[0008] 在第S代合作伙伴計劃（3GP巧長期演進化TE) /先進的LTE中，無線網(wǎng)絡節(jié)點（可 W指eNodeBs或eNBs)可W通過網(wǎng)關(guān)連接到一個或多個核屯、網(wǎng)，例如無線接入網(wǎng)關(guān)。
[0009] 未來的無線通信系統(tǒng)必須面對更高聚合數(shù)據(jù)速率的需求，同時又能夠向許多并發(fā) 用戶和應用提供可靠的通信。運種高數(shù)據(jù)速率通過越來越有效地利用信道的物理資源得W實現(xiàn)。
[0010] 考慮一種無線通信系統(tǒng)，其中服務區(qū)域由與該區(qū)域中存在的肥S進行交互的多個 TP或者無線網(wǎng)絡節(jié)點的網(wǎng)絡所覆蓋，從而進行通信和協(xié)調(diào)任務。運種網(wǎng)絡通常稱為上文所 述的RAN。
[0011] 每個肥可W與一個或多個TP交互，反之亦然。在本文中，從TP到肥S的單向無 線鏈路可W稱為下行鏈路值L)、下游鏈路或前向鏈路，并且從UE到TP的單向無線鏈路可W 稱為上行鏈路扣U、上游鏈路或反向鏈路。
[001引在頻分雙工（抑D)模式下，化和化信道采用不同的載波頻率。在時分雙工燈孤） 模式下，化和化信道共享同一載波頻率，但是分配不同的時隙。為了避免上行傳輸和下行 傳輸之間的干擾，在完全分離的頻帶上采用抑D方式。在TDD中，在同一頻帶上但在不同時 間間隔發(fā)送上行和下行流量。因此，上行和下行流量的發(fā)送相互分離，在TDD傳輸?shù)臅r間維 度中，上行和下行傳輸之間可能帶有保護時段（GP)。為了避免上行鏈路與下行鏈路之間的 干擾，對于同一區(qū)域內(nèi)的無線網(wǎng)絡節(jié)點和/或肥，不同小區(qū)中無線網(wǎng)絡節(jié)點和UE之間的上 行和下行傳輸可W通過同步方式對齊到共同時間基準，并對上行鏈路和下行鏈路采用相同 的資源分配。
[0013] 通常，從TP到肥W及從肥到TP的無線電信道可WW不同傳播條件為特征，其導 致不同程度的信道質(zhì)量（C曲。在F孤模式下，每個肥獨立地評估其入站化信道的CQ并通 過化信道將如此獲得的信道質(zhì)量信息（CQI)報告給TP。采用類似的機制來評估和報告化 的CQ。運種CQI評估和報告技術(shù)有時也用在TDD模式下。
[0014] 可選地，在T孤模式下，由于無線信道的互易特性，可W假設(shè)，從TP到肥W及從肥 到TP的無線電信道具有相同傳播條件。因此，肥和TP可W獨立地評估入站信道的CQ并 利用運一信息來適應出站信道的信道條件。
[0015] 肥與TP之間的交換信息組織為流的形式。每個流攜帶用于同一肥的一系列報 文。報文在傳輸之前被獨立編碼和調(diào)制。信道編碼器輸出端的速率匹配（RM)塊使信道編 碼器產(chǎn)生的代碼塊與可傳輸?shù)臅r頻資源元素的數(shù)量的相適應。圖1的方案示出了信息報文 的編碼和調(diào)制過程。
[0016] 為了提供合適的差錯保護級別，選擇編碼器、速率匹配和調(diào)制器參數(shù)作為TP-UE 鏈路上的CQ的函數(shù)。負責執(zhí)行運種選擇的TP實體為調(diào)度器。對于給定的肥-TP信道質(zhì) 量，調(diào)度器選擇所需要的最合適的代碼類型、速率和調(diào)制階數(shù)，W保證在提供所需的數(shù)據(jù)速 率時提供足夠的差錯保護等級。
[0017] 多址（MA)方案使得希望獨立地傳輸其信息流的多個用戶能夠同時訪問共享信 道。為了避免用戶間的干擾或者其它會導致可靠性降低或性能下降的降級，MA需要采用適 當?shù)膮f(xié)調(diào)技術(shù)。
[001引諸如頻分多址（FDMA)、時分多址燈DMA)、空分多址（SDMA)和碼分多址（CDMA)等 傳統(tǒng)M方式依賴不同類型的信道資源分配W避免產(chǎn)生干擾，例如，通過頻率、時間、空間和 編碼。
[0019] 廣泛使用的正交頻分復用（0抑M)調(diào)制技術(shù)使得可W分配給不同數(shù)據(jù)流的一組正 交（即，獨立的）時頻資源元素可用，從而導致所謂的正交頻分多址接入（CFDMA)方案。
[0020] 在數(shù)學術(shù)語中，可W說，通過運些技術(shù)手段使得用戶數(shù)據(jù)流在傳輸信號的向量空 間中為正交的。
[0021] 在高密度用戶的無線通信系統(tǒng)中，可W發(fā)現(xiàn)一服務區(qū)域內(nèi)的多個用戶群組的傳播 條件類似。在運些情況下，所有用戶反饋給RAN的CQI值在群組中重合。因此，RAN可W根 據(jù)自身的化CQ對用戶進行分組。采用相同的代碼類型、速率和調(diào)制參數(shù)值對傳送給同一 群組內(nèi)的用戶的報文進行編碼。
[0022] 由于肥越來越多而且對單用戶（per-user)數(shù)據(jù)速率的需求日益增加，未來的無 線蜂窩系統(tǒng)必須要增加聚合數(shù)據(jù)速率。
[0023] 采用M方案W使多個用戶同時訪問共享大容量信道成為可能。M方案的主要目 標是實現(xiàn)最高可能的聚合數(shù)據(jù)速率或頻譜效率，同時為所有流提供同一差錯保護級別。
[0024] 正交多路復用方案（FDMA、TDMA、正交CDMA)的一個問題在于，它們通常在頻譜效 率方面不是最優(yōu)的。非常正交性是設(shè)計缺陷，通常是由它所表現(xiàn)出的接收器的低復雜度所 導致的。
[0025] -種分層調(diào)制的想法已經(jīng)被提出，并且已在圖象編碼和視頻傳輸中得到應用。具 體地，已在DVB-T標準中采用分層QAM調(diào)制用于數(shù)字編碼視頻流的地面廣播。運些方案的 主要目的是采用不均等差錯保護功能在開環(huán)廣播系統(tǒng)中同時發(fā)送多個數(shù)據(jù)流。在DVB-T標 準中，將高優(yōu)先級流和低優(yōu)先級流運兩個流多路復用成一個調(diào)制信號。具體地，所述高優(yōu)先 級流由星座中的高可靠性比特表征，而所述低優(yōu)先級流由星座中的低可靠性比特表征。
[0026] 3GPP2標準W類似的方式定義了一種基于分層調(diào)制的傳輸模式，其中，基礎(chǔ)調(diào)制層 和所謂的增強層重疊而形成高階星座。運里，增強層的目的是向具有足夠好的信道條件的 用戶提供具有增強質(zhì)量的服務，而向僅能夠解碼基礎(chǔ)層的用戶提供較低的服務質(zhì)量。
[0027] 利用分層調(diào)制的特征，W便采用機會調(diào)度來調(diào)度傳輸系統(tǒng)中兩個最佳用戶的同時 傳輸。為了決定如何為所選擇的多個用戶劃分總的可用傳輸速率，設(shè)計一種"比特分配器 度itassigner)"塊。由比特分配導致的保護級別在大多數(shù)情況下是不相等的。此外，所述 "比特分配器"塊是不隨時間變化的，即，靜態(tài)的。
[0028] 可W通過線性組合多個調(diào)制信號來獲得疊加調(diào)制。所得星座的二進制標記是通過 所述線性組合獲得的，并且在不改變調(diào)制方式的情況下得不到提高。
[0029] 因此，在多址環(huán)境中進行通信時，還有改進的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0030] 因此，本發(fā)明的目的在于消除至少部分上述缺點，并改善無線通信系統(tǒng)中的性能。
[0031] 運個及其它目的通過所附獨立權(quán)利要求的特征來實現(xiàn)?；趶膶贆?quán)利要求、說明 書及說明書附圖可獲得進一步的實施形式。
[0032] 根據(jù)第一方面，提供了一種在無線通信網(wǎng)絡中用于發(fā)射機的方法。所述方法針對 多址環(huán)境中的多路復用數(shù)據(jù)流。所述方法包括：在多個數(shù)據(jù)流上發(fā)送數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)待由 至少一個接收器待接收。所述方法還包括：獲取信道質(zhì)量估計。另外，所述方法還包括：基 于所述獲取的信道質(zhì)量估計選擇多個數(shù)據(jù)流。此外，所述方法包括：基于所述獲取的信道 質(zhì)量估計，確定所述選擇的數(shù)據(jù)流要用的調(diào)制方案。此外，所述方法還包括：形成能夠包含 所有數(shù)據(jù)流的比特的二進制標記，并將所述標記中的每個比特位與所選擇的數(shù)據(jù)流進行映 射。所述方法還包括：根據(jù)所述映射通過從所有數(shù)據(jù)流中收集多個比特，確定所述形成的二 進制標記的值。進一步地，所述方法還包括：在所述確定的調(diào)制方案中，選擇根據(jù)所述確定 的二進制標記標記的星座點。此外，所述方法還包括：在時頻資源元素中發(fā)送表征所述選擇 的星座點的數(shù)據(jù)。
[0033] 在根據(jù)第一方面所述方法的第一種可能的實現(xiàn)方式中，動態(tài)地執(zhí)行所述映射，使 得在包括至少兩個符號間隔的多個符號間隔的周期內(nèi)所述形成的二進制標記中每個比特 被映射至每個所選擇的數(shù)據(jù)流的次數(shù)相似。從而，可W實現(xiàn)所有選擇的數(shù)據(jù)流上的差錯保 護級別相似。
[0034] 根據(jù)第一方面所述方法或者根據(jù)第一方面所述方法的第一種可能的實現(xiàn)方式，在 第二種可能的實現(xiàn)方式中，周期性地執(zhí)行所述映射，W實現(xiàn)在包括至少兩個符號間隔的周 期內(nèi)所有選擇的數(shù)據(jù)流上的差錯保護級別相似。因此，通過周期性循環(huán)所述映射，可W采用 位圖索引的任意置換階數(shù)構(gòu)成二進制標記。
[0035] 在根據(jù)第一方面所述方法的第=種可能的實現(xiàn)方式或者根據(jù)第一方面所述方法 的前述任一種可能的實現(xiàn)方式中，所述獲取的信道質(zhì)量估計設(shè)及間接指向數(shù)據(jù)流的信道； 并且在所述接收的各信道質(zhì)量估計之間的差值小于闊值時，選擇數(shù)據(jù)流。
[0036] 在根據(jù)第一方面所述方法的第四種可能的實現(xiàn)方式或者根據(jù)第一方面所述方法 的前述任一種可能的實現(xiàn)方式中，選擇第一數(shù)據(jù)流和第二數(shù)據(jù)流。而且，所述確定的調(diào)制方 案為所述二進制標記的不同比特提供多個不同的差錯保護級別，其中，每個不同的差錯保 護級別包括所述形成的二進制標記內(nèi)偶數(shù)個比特，其中，在每個奇數(shù)符號間隔中，對于每個 保護級別：第一半數(shù)比特與所述第一數(shù)據(jù)流進行映射，第二半數(shù)比特與所述第二數(shù)據(jù)流進 行映射，并且在每個偶數(shù)符號間隔中，所述第一半數(shù)比特與所述第二數(shù)據(jù)流進行映射，所述 第二半數(shù)比特與所述第一數(shù)據(jù)流進行映射。
[0037] 在根據(jù)第一方面所述方法的第五種可能的實現(xiàn)方式或者根據(jù)第一方面所述方法 的前述任一種可能的實現(xiàn)方式中，選擇Z>K的眾多可用數(shù)據(jù)流中的K個數(shù)據(jù)流。另外，通 過從所述選擇的K個數(shù)據(jù)流中的每個收集m。個比特形成所述二進制標記，形成長度為m術(shù) 個比特的二進制標記。此外，所述確定的調(diào)制方案包括具有終心個符號的高階擴展星座。 而且，W使得所述K個數(shù)據(jù)流具有相似的差錯保護級別的方式形成所述二進制標記。
[0038] 在根據(jù)第一方面所述方法的第六種可能的實現(xiàn)方式或者根據(jù)第一方面所述方法 的前述任一種可能的實現(xiàn)方式中，所述發(fā)送器包括傳輸點TP，其中數(shù)據(jù)的傳輸在下行鏈路 中進行且待由至少一個包括用戶設(shè)備肥的接收器接收。
[0039] 在根據(jù)第一方面所述方法的第屯種可能的實現(xiàn)方式或者根據(jù)第一方面所述方法 的第六種可能的實現(xiàn)方式，所述發(fā)送器包括用戶設(shè)備肥，其中數(shù)據(jù)的傳輸在同一發(fā)送電路 的上行鏈路中進行且待由至少一個包括傳輸點TP的接收器接收。
[0040] 在根據(jù)第一方面所述方法的第八種可能的實現(xiàn)方式或者根據(jù)第一方面所述方法 的前述任一種可能的實現(xiàn)方式中，所述發(fā)送器用于在TDD模式下操作，所述獲取信道質(zhì)量 估計的動作包括在反向鏈路上接收來自所述接收器的信號W及估計所接收信號的信道質(zhì) 量。
[0041] 在根據(jù)第一方面所述方法的第九種可能的實現(xiàn)方式或者根據(jù)第一方面所述方法 的前述任一種可能的實現(xiàn)方式中，所述發(fā)送器用于在F孤模式或TDD模式下操作，所述獲取 信道質(zhì)量估計的動作包括接收來自所述接收器的信道質(zhì)量估計。
[0042] 在第二方面中，提供一種在無線通信網(wǎng)絡中用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)送器，其中所述發(fā) 送器用于在多址接入環(huán)境中多路復用數(shù)據(jù)流。所述發(fā)送器包括：發(fā)送電路，用于在多個數(shù)據(jù) 流上發(fā)送數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)待由至少一個接收器接收，并且還用于在時頻資源元素中發(fā)送表 征星座點的數(shù)據(jù)。此外，所述發(fā)送器還包括：接收電路，用于獲取信道質(zhì)量估計。另外，所述 發(fā)送器還包括：處理器，用于基于所述獲取的信道質(zhì)量估計選擇多個數(shù)據(jù)流；還用于基于 與所述選擇的數(shù)據(jù)流相關(guān)聯(lián)的所述獲取的信道質(zhì)量估計，確定所述選擇的數(shù)據(jù)流要用的調(diào) 制方案。此外，所述處理器還用于形成能夠包含所有數(shù)據(jù)流的比特的二進制標記，并將所述 標記中的每個比特位與所選擇的數(shù)據(jù)流進行映射。另外，所述處理器還用于根據(jù)所述映射 通過從所述數(shù)據(jù)流中收集多個比特，確定所述形成的二進制標記的值。此外，所述處理器進 一步還用于在所述確定的調(diào)制方案中，選擇根據(jù)所述確定的二進制標記標記的星座點。
[0043] 在所述第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述處理器還用于動態(tài)地執(zhí)行所述 映射，使得在包括至少兩個符號間隔的周期內(nèi)所述形成的二進制標記中每個比特被映射至 每個所選擇的數(shù)據(jù)流的次數(shù)相似。
[0044] 在所述第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式或者所述第二方面的第一種可能的實 現(xiàn)方式中，所述處理器還可W用于周期性地執(zhí)行所述映射，W實現(xiàn)在包括至少兩個符號間 隔的周期內(nèi)所述選擇的數(shù)據(jù)流上的差錯保護級別相似。
[0045] 在所述第二方面的第=種可能的實現(xiàn)方式或者所述第二方面的前述任一種可能 的實現(xiàn)方式中，所述獲取的信道質(zhì)量估計設(shè)及間接指向數(shù)據(jù)流的信道。所述處理器還用于 在所接收的各信道質(zhì)量估計之間的差值小于闊值時，選擇數(shù)據(jù)流。
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