用於匹配通信系統中要傳輸的比特流的比特速率的方法和相應的通信裝置的製作方法
2023-05-29 05:17:16 1
專利名稱：用於匹配通信系統中要傳輸的比特流的比特速率的方法和相應的通信裝置的製作方法
技術領域：
本發明是關於用於匹配在一個通信系統中，尤其是在一個移動無線電系統中要傳輸比特流的比特速率的一種方法，以及一種相應的通信裝置。
移動無線電技術正處於一個快速發展階段。目前正在為第三代移動無線電設備進行所謂UMTS-移動無線電標準(「Universal MobileTelecommunication System」通用移動電信系統)的標準化工作。
對此，在發射端預定有一個速率匹配(「Rate Matching」)，以便使要傳輸的比特流的比特速率與各可能的傳輸速率匹配，此時不是將比特從比特流中去除，就是將比特在比特流中增加多倍，尤其是增加一倍。將比特的去除稱作為穿孔(「Puncturing」)，將增加多倍稱為重複(「Repetition」)。
一個移動無線電發射站發射路徑的一種可能的結構，例如示於
圖1中，在移動無線電發射站設置了這類的比特速率匹配。
一個由多個數據塊或傳送塊組成的數據流，首先被裝置1擴展所謂的「尾部比特」(「Tail Bits」)。因此從裝置1而給出的比特流被傳到一個信道編碼器2，在這裡將冗餘的比特補充給與信道編碼各應用類型有關的信息比特，致使在大多數編碼圖表中一方面產生所謂的系統比特，另一方面產生奇偶校驗比特(「Parity Bits」)。與信道編碼器2的代碼率有關，有較多或較少的系統比特或奇偶校驗比特生成。在一些編碼圖表時，奇偶校驗比特比系統比特對相應消息的解碼有個較低的優先度或重要性。在信道編碼器2時，例如在UMTS-移動無線電系統中涉及的是一個所謂的快速編碼器，它一般由互相連結的卷積編碼器構成。
給信道編碼器2連接一個比特速率匹配裝置3，該裝置將傳到它的比特按照一個確定的比特速率匹配算法穿孔和/或重複。由於奇偶校驗比特的重要性或優先度較低，通常為了比特速率匹配優先將奇偶校驗比特穿孔，因為對於在接收端相應消息的成功解碼，奇偶校驗比特不象系統比特那樣重要。
從比特速率匹配裝置3輸出的比特流，用一個交織器4倒頻，使各個比特按照一個一定的交織器圖表時間上重新排列。交織器4使在由其輸出的比特流時各個比特的優先度不再知名。
將由交織器4輸出的比特傳給一個調製器5，它與各應用的調製類型有關，在一個多維符號空間(Symbolraum)的一定符號上，將多個這種比特描繪下來並將符號傳輸到一個接收站。在一個QPSK-調製(「Quadrature Phase Shift Keying」四相移鍵控)時，將各兩個比特分在四個均勻地在一個二維符號空間分布的符號上，而在一個8PSK-調製時將三個比特、在一個16QAM-調製(「Quadraturamplitudenmodulation」正交振幅調製)時將四個比特和在一個64QAM-調製時將六個比特分配給一個二維符號空間中的一個符號。
將由調製器5產生的符號，以一個實數-和虛數部分的形式傳輸，它準確地在二維符號空間中說明各符號的位置。一個連接在調製器5之後的信號分離器7，將符號分配到可能多個信道上，符號順序用不同的信道化碼或擴展碼(Spreizcode)W1…WM編碼，在圖1中以相應的倍增器8的形式示出。經過一個模擬加法器9，產生這些不同信道編碼符號順序的和信號並輸出。
此外，按照圖1有一個用縮寫AMCS(「Adaptive Modulationand Coding Schemes」自適應調製和編碼方案)設置的控制單元6，它通過信號分離器7確定調製器5當時要應用的調製字母表以及信道編碼器2的編碼器圖表和代碼速率以及到各個信道化代碼上去的劃分。
在圖1中示出的發射路徑結構，符合例如在UMTS-移動無線電系統中為一個所謂的HSDPA(「High Speed Downlink Packet Access」高速下行鏈路分組接入)預定的物理層結構。這涉及的是一個包交換的連接類型，此外能達到應用一個所謂的ARQ-方法(「AutomaticRepeat Request」自動重複請求)，當一個數據包的接收站(例如一個移動站)在錯誤接收該數據包時要求發射站(例如一個基站)重新傳輸該數據包，因此發射站向接收站重複發射原來發射的數據包。
在圖1示出的調製器5的功能時有一個問題，基於當時選出的調製類型不能使所有傳給調製器5的比特立即安全地傳輸，就是說各個比特的可靠性有波動，例如與符號空間中符號的位置有關，各個比特就反映在該位置上。
這要在下面涉及圖6進一步闡述，在圖6中例如示出信號情況或一個16QAM-調製的二維符號空間12。在這種情況，各有四個比特i1、q1、i2和q2以給出的順序分配給圖6中示出的二維符號空間12的一個符號13，此時到符號13上各個比特成像的類型被稱為「GrayMapping」。在圖6中，那些符號的列或行用一條線標出，相當於具有數值「1」的比特i1或i2和q1或q2。從圖6的圖示可以看出，例如帶有i2＝「1」的符號當時有八個帶有i2＝「0」的鄰居，而有i1＝「1」的符號只有帶i1＝「0」的四個潛在鄰居和也是只有四個直接的判定閥值。這使得帶有比特i1＝「1」的符號要比帶有i2＝「1」的符號更好地不受一個錯誤傳輸影響。同樣也適用於例如q1＝「1」的符號，它們比q2＝「1」的符號有更大的可靠性。原則上能這樣說，對於在圖6中示出的信號情況，涉及到信息量的錯誤傳輸，比特i1和q1比比特i2或q2有更大的可靠性。
對於圖1中示出的發射路徑因此出現有個問題，一方面具有不同優先度或重要性的比特預定用於各個消息的解碼，另一方面調製器5不能將所有的比特立即安全地傳輸或不能到相同可靠的符號上成像，這些符號就以其實數部分Re或其同相分量形式和其虛數部分Im或其正交分量形式傳送，致使可能將具有較高的優先度的比特在符號上用較小的可靠性成像和傳輸，數據傳輸的安全性和數據傳輸質量要受損害。
與此有關已經建議，為一個數據塊的每個傳輸嘗試在符號空間12的符號13上進行比特的一個專用分配，這樣就能在使用一個巧妙的分配準則時，多個傳輸之後達到各個比特可靠性的適應。如果要將一個數據塊多次重複時，才出現這種情況。這個建議並未改善一個數據塊在第一次傳輸時的傳輸安全性。因為在這個建議時，沒有考慮到信道編碼比特的不同優先度。與此建議聯繫在一起的另一個問題是，由於在被傳輸的符號上各個比特的成像不同，重複數據包必然不與原來發送的數據包相同。這就使在接收端兩個重複不能直接在解調器之前組合，而代之為必須在比特平面進行一個所謂的對數似然組合。此時，要將接收的同相分量-和正交分量數值首先換算成傳輸比特的概率，以便從中用最大可能的概率推導出實際發送的比特。然而，跟以前介紹的簡單的符號組合相比，對數似然組合尤其在不好的傳輸性能時有個更不好的性能，在簡單的組合時，原來數據包的符號與重複數據包的符號簡單地在解調器之前、應用一個通路估算後加權地與各個信號/噪聲-比相加。此外，用通常的符號組合，能在一個(例如給同相分量)分配的存儲位置保持兩個比特信息，這樣能節約存儲位置。
另一個建議示於圖2中，此時在分別輸出系統比特S和奇偶校驗比特P的信道編碼器或快速編碼器2之後，將系統比特和奇偶校驗比特分別進行處理。因此，特別設置兩個單獨的交織器4a和4b，在裝置10中只到一個比特流上去進行一個並聯/串聯-轉換，使具有不同優先度或重要性比特的儘可能智能的分配，以能在各個符號內不同可靠性的比特的位置上進行。在此，具有最高優先度的比特，即系統比特S，優先分布到具有最高可靠性的比特的位置，具有最低優先度的比特，即奇偶校驗比特，分布到具有最低可靠性的比特的位置。因為具有最高優先度的比特往往多於具有最高可靠性比特的位置，一般沒有可能有最佳的解決辦法。此外，由於有許多交織器和附加的裝置10，實現這種變異要求一個相當大的附加實施費用。
作為本發明基礎的任務在於，在一個要傳輸比特流的通信系統中，提供一種匹配比特速率的方法以及一種通信裝置，要能用儘可能少的費用改進數據傳輸質量和數據傳輸安全性。尤其是要用儘可能簡單的裝置，在各個調製符號內高可靠性的比特的位置上，確保較重要比特的儘可能好的成像。
按照本發明，這個任務通過用權利要求1的特徵的一種方法和用權利要求18的特徵的一種通信裝置來解決。從屬權利要求規定了本發明各種優先和有利的實施形式。
按照本發明建議，為了比特速率匹配應用一種比特速率匹配算法，尤其在穿孔或重複時要考慮到實際用於傳輸的比特的質量和可靠性，尤其是在要傳輸的符號內相應比特的位置的可靠性，用該質量或可靠性能通過各自的比特在實際傳輸時傳送一定的信息量。
理想的是將各自比特流要傳輸的比特分配到實際供傳輸使用的比特，使供傳輸使用的比特可靠性之和準確地與各自比特的重要性成正比，這些供傳輸使用的比特與比特流的一個一定的比特一致。這種分配實踐中只有在特殊情況才可實現(例如當所有的比特都有相同的重要性且每個比特同樣經常被重複等等)。
所以按照本發明建議，至少在被傳輸比特流的多個連續比特的中間，去實現儘可能準確地接近此理想，就是說，要將穿孔/重複這樣進行，即為了被傳輸比特流的一定數量的連續比特，這些比特的重要性之和與這些比特對傳輸所應用比特可靠性之和，要儘可能好地成一個固定的比例。
按照本發明的一個實施例，對此預先規定，如果迄今要傳輸的比特的重要性之和除以為此傳輸所應用比特的可靠性之和，得到的商大於一個預先規定的閥值，則要局部提高穿孔速率(或降低重複速率)。反之，如果迄今要傳輸的比特的重要性之和除以為此傳輸所應用比特的可靠性之和，得到的商小於一個預先規定的閥值，則要局部降低穿孔速率(或提高重複速率)。
按照本發明的一個優先的實施例，在確定一個作為衡量瞬時穿孔-或重複速率與所期望的穿孔-或重複速率之間偏差尺度的誤差值時，應用一個修正參數(Aktualisierungsparameter)，該參數是為每個傳輸的比特專門針對比特與可靠性有關來選擇，用這個可靠性在一個實際傳輸時通過各個比特能傳送一定的信息量。就是說，這個修正參數選的不是常數，而是與為傳輸的比特的質量或可靠性有關專門針對比特來改變，這樣在穿孔或重複時為傳輸的比特的質量或可靠性能得到考慮，從而數據傳輸的質量和安全性得到提高。
如果在比特速率匹配算法時不只是考慮了為傳輸比特的質量和可靠性，而且還考慮了要經受比特速率匹配比特流的比特的重要性或優先度，就特別有利。與此有關也能應用一個相應的修正參數，它是單獨地為比特流的每個比特專門針對比特而選擇的，為該比特必須作出一個有關穿孔/重複的決定。藉助於之前說明的措施，就能確保為了某個數量相鄰的比特，使要傳輸比特的重要性之和永遠儘可能好地與為此傳輸所應用比特的可靠性之和成一個固定的比例。
按照本發明，尤其要應用一個比特速率匹配算法，它不同於通常使用的比特速率匹配算法，以簡單的方式在一個唯一的數據塊中既能進行穿孔又能進行比特的重複，此時能考慮一個數據塊內比特的不同重要性和可靠性。
為了得到實施本發明所要求的有關各個用於傳輸的比特的可靠性信息，能採取各種措施。例如能為不同重要性的不同比特等級，應用單獨的交織器，此時將由交織器輸出的相應等級的比特，用要傳輸符號的相應的可靠性在一定的比特的位置上成像，這樣在實施比特速率匹配時從一開始就既有重要性信息也有可靠性信息。可選擇的是，能將可靠性的次序在信道編碼器的輸出端，通過去交織從熟悉的可靠性與各應用的調製類型有關地計算出。如果當時應用的交織器至少涉及到表明有各不相同可靠性的不同比特等級的比特的分配，交織器執行一個簡單的分配規則，這能通過各個交織器相應的布置與當時選擇的調製方式有關地來實現，則能免除一個這種明確的去交織運算。
在研究快速編碼時表明，通常方式由一個快速編碼器提供的奇偶校驗比特流不完全是等值的，而合理的是，將在快速編碼器中首先應用的奇偶校驗比特，用一個比第二個奇偶校驗比特流的奇偶校驗比特稍少一點的穿孔發送。這樣，就能給第一個奇偶校驗比特流的奇偶校驗比特設置一個比第二個奇偶校驗比特流的奇偶校驗比特稍高一點的重要性或優先度。
在前面已經介紹過應用ARQ-方法的通信系統中，各個比特的重要性或優先度也能按照將相應的數據包傳輸多少次來選擇。
本發明優先適用於在移動無線電系統中使用，尤其是在UMTS-移動無線電系統中使用。當然，本發明並不局限於在這個優先的應用範圍，而是能普遍在任何發射端要進行一個比特速率匹配的通信系統中得到應用。此外，本發明不只是涉及發射端，而還涉及接收端，因為一個按照本發明處理的接收信號必須在接收端處理。
本發明在下面用實施例參考附圖去進一步說明。
圖1示出的是一個移動無線電發射站發射路徑的簡化方塊圖，在該移動無線電發射站中能實施本發明，圖2示出的是按照本發明的另一個實施例一個移動無線電發射站發射路徑的簡化方塊圖，圖3示出的是按照本發明的又一個實施例一個移動無線電發射站發射路徑的簡化方塊圖，圖4示出的是按照本發明的一個優先實施例的一個比特速率匹配算法，圖5A-5C示出的是去交織器的可能分布，它們能按照本發明的其它實施例與相應布置的交織器一致得到應用，和圖6示出的是一個16QAM-調製的信號情況。
圖4示出的是按照一個優先實施例的一個比特速率匹配算法，如何能例如在圖1示出的發射站的比特速率匹配裝置3中得到應用。有關圖1中示出各個部分的功能和作用方式，參見前面的論述。
比特速率匹配算法建立在計算一個誤差數值e的基礎上，該值是衡量瞬時穿孔-或重複速率與所期望的穿孔-或重複速率之間偏差的尺度，在圖4中示出的比特速率匹配算法時應用兩個修正參數eminus和eplus，用它們的幫助誤差數值或者降低eminus或者升高eplus。通過以此方式計算當時修正(aktualisiert)的誤差數值e去評價，是否(如果是的話，就看多少次)要將各自的比特傳輸。
此時的出發點是，給每個傳到比特速率匹配裝置3的比特xm分配一個一定的重要性或奇偶校驗比特w(xm)，它代表各自的比特對在接收端的解碼和再獲得一個相應信息的關係。一個比特xm的數值w(xm)越大，相應比特的重要性就越大。各個比特xm的重要性從而尤其能在快速編碼器時不一樣，因為眾所周知由快速編碼器提供的系統比特對於相應信息的可解碼性要比奇偶校驗比特重要。在一個卷積編碼器時，比特在開始和在結束時承受一個較小的信息量，因此能考慮用一個較低的重要性。一個包括N比特數據包的各個比特的重要性之和得出參數K(1)m=1Nw(xm)=K]]>相反的出發點是，為每個傳輸的比特，即每個由比特速率匹配裝置3輸出的比特yn，規定一個可靠性或質量v(yn)，它符合安全性，用它能傳送比特的信息量。如前面已經用圖6說明的那樣，一般通過由圖1中示出的調製器5進行的調製將多個比特分配給一個一定的符號，然而此時這些符號內各個比特的可靠性或安全性並不相同，而是有些比特能比另一些比特更安全地傳輸。此外，能將比特用不同的功率傳輸，幹擾功率可能在比特的匹配時間點各異，或者各個比特與一個訓練序列(Trainingssequenz)或與領示符號(Pilotsymbole)可能有不同的距離，或者由於其它情況而有不同的可靠性。給比特速率匹配裝置3的每個輸出比特yn，即給每個要傳輸的比特v(yn)分配一個專門針對比特的數值，此時v(yn)的值越大，輸出比特yn的可靠性就增加。一個由比特速率匹配裝置3輸出數據包的所有Nc比特的可靠性之和得出一個參數L(2)n=1NcV(yn)=L]]>與上述公式(1)和(2)中定義的關係有關，為每個輸入比特xm規定一個專門針對比特的修正參數eminus(m)如下(3)eminus(m)＝w(xm)·L同樣，為比特速率匹配裝置3的每個輸出比特yn，即為每個要傳輸的比特規定一個專門針對比特的修正參數eplus(n)如下(4)eplus(n)＝v(yn)·K這些專門針對比特的修正參數，在圖4中示出的比特速率匹配算法時如下應用在步驟100中，首先將誤差數值e置到一個起始值eini，它表示在方法開始時瞬時的與所期待的穿孔/重複速率之間的誤差。通常為了簡便起見，這個起始值eini的數值為1。之後在步驟101中，將瞬時觀察的比特的指數置1，在步驟102中將由比特速率匹配裝置3為各數據包輸出的比特的指數同樣置到指數1。隨後進行為各個數據包所有N比特在一個WHILE-環路103中安置作業。此時在步驟104中要為比特xm修正誤差數值e，同時為此要計算瞬時誤差與為各個xm比特專門針對比特的修正參數eminus(m)之間的差。如果結果e≤0(步驟105)，則為傳輸選出相應的比特xm，並由比特速率匹配裝置3放行去傳輸或輸出到交織器4(步驟106)。接著，將相應的誤差數值e提高為各個要傳輸的比特或提高為各個輸出比特專門針對比特的修正參數eplus(n)(步驟107)，並將輸出比特的指數增量(步驟108)。從圖4可以看出，通過步驟105-108每每為傳輸選擇相應的比特xm並且將相應的誤差值提高eplus(n)，直到誤差值e達到一個大於零的值為止。這意味著，如果在步驟104中修正的誤差值e已經在用步驟105-108實施環路之前就大於零，則根本沒有為傳輸選擇和穿孔比特xm。另一方面，對於在步驟104之後誤差值e≤0的情況，比特xm同樣常常重複，就象能將誤差值e增大eplus(n)直至達到數值零那樣。環路用步驟105-108結束之後，將比特速率匹配裝置3輸入比特的指數m提高(步驟109)，並為新的輸入比特在步驟104開始重新實施方法。
在圖4中示出的比特速率匹配算法中，能通過變化參數eminus和eplus控制比特要穿孔的範圍和比特要重複的範圍。穿孔一般發生在eminus＜eplus的範圍，而重複發生在eminus≥eplus的範圍。
修正參數eplus能與信息量或與比特速率匹配裝置3各輸出比特傳輸質量成正比地去選擇。
為了實現之前所述的比特速率匹配算法，在完成比特速率匹配算法時，為傳輸所應用的比特yn的可靠性或質量v(yn)，即例如為了將要傳輸的比特在相應的符號上成像當時預定的調製器5的「GrayMapping」-圖表，對於比特速率匹配裝置3必須已經是熟悉的。就這方面來說這是有問題的，因為比特速率匹配裝置3與調製器5之間通常有在圖1中示出的交織器4，它在將比特速率匹配裝置3輸出的比特順序進行時間上重新排列。然而如果顧及到交織器4的影響，該問題是可以解決的。為了簡化起見，將每個比特等級中的比特用相同的可靠性v(yn)或質量歸納起來，能為每個比特等級應用單獨的交織器4a、4b，就像在這之前用圖2介紹的那樣。在一個16QAM-調製時(與圖6比較)，因此只需要兩個單獨的交織器4a、4b，因為在圖6中示出的符號內只有兩個各個比特的位置的不同可靠性，從而只有兩個不同的比特的等級。因為在這種情況每個交織器4a、4b各分配有一個比特的等級，兩個輸出比特流的比特的可靠性對於比特速率匹配裝置3是含蓄地熟悉。
如果與此相反沒有要應用分開的交織器，一般情況能將可靠性v(yn)的順序在信道編碼器2的輸出端，藉助於一個去交織器11通過去交織，由當時應用的調製類型已知的可靠性v(yk)去計算，此時n表示比特速率匹配裝置3輸出比特的指數，k表示交織器4之後的比特的指數。圖3示出的是一個相應的實施例，此時比特速率匹配裝置3輸入比特xm的重要性或優先度w(xm)能由信道編碼器或快速編碼器2推導出。
如果在圖4示出的交織器4中，至少涉及分配表明有不同可靠性的比特速率匹配裝置3的各個輸出比特，執行的是一個簡單的分配規則，一個明確的去交織-運算能避免。
如果通過交織器4的功能，具有不同可靠性的比特的順序，即不同比特等級的順序保持不變，就是這個原則的簡單實現。如果在通過調製器5調製時，例如在一個16QAM-調製時，交替地出現具有低和高可靠性的比特，這也因此是交織器4之前的情況，使比特速率匹配裝置3能容易地由於比特輸出的順序或由於比特的指數n推測到當時內在的可靠性v(yn)。這可以在目前為UMTS-移動無線電系統應用的帶有列交換的塊交織器時相對容易實現，在該交織器時將各個比特以行的方式寫入和以列的方式讀出，前提是列的數對不同可靠性的數與因子脫節(teilerfremd)地取決於當時選擇的調製類型。如果此外行的數與不同可靠性的數，即比特等級的數與因子脫節，可以在適當的列交換時達到一個分配，在該分配時調製比特的順序總是交替的，否則它在交織器的一個列內是交替的，就是說只有少量的突破這個規定順序的「碰撞點」。這些少量「碰撞點」並不礙事，因為在適當選擇列交換作業時能將「碰撞點」的數保持的較低。
這樣一個交織器-實現在圖5中為一個16QAM-調製的例子作了闡述，在圖5中示出的不是交織器4，而示出的是所屬的去交織器11，就是說輸入數據具有調製器5上比特可靠性v(yk)的順序，此時由去交織器11為比特速率匹配裝置3輸出可靠性尋找的順序v(yn)。在圖5示出的例子時，將去交織的存儲器以行的方式充滿並以列的方式讀出，此時將行以1、2、3、4、5、6、7的順序說明，將列以1、4、3、2、5的順序讀出(這與前面介紹過的列交換一致)。在一個16QAM-調製時-如闡述過的那樣-只有兩個帶有不同可靠性的比特等級，可靠的比特的位置在圖5中用H(「High Reliability」高可靠性)表示，不那麼可靠的用L(「Low Reliability」低可靠性)表示。在調製器5將兩個H-比特和兩個L-比特的一個順序歸納為一個調製符號。在圖5A示出的例子時，不同比特等級的數(二)和行的數(七)和列的數(五)與因子脫節。如果列-如前面給出-以1、4、3、2、5的順序讀出，既在交織器4之前也在交織器4之後得出由各兩個H-比特和兩個L-比特交替的順序。就是說，交織器4的功能性是透明的，各個可靠性v(yn)對比特速率匹配裝置3各個輸出比特的分配很簡單就可能。
一個相似的例子展示於圖5B中，在那裡示出的例子中用八行代替了七行，致使前面所說的與因子脫節就不復存在。如果以1、5、2、3、4的順序讀出各個列，就不能準確地保持各兩個H-比特和兩個L-比特的交替順序。然而在一個列之內交替順序得以保持，此時只有在兩個列的「碰撞點」 (例如在列5與2之間，在列2與3之間和列3與4之間)出現不規則性。
考慮有另一個簡單的分配，即使具有相同可靠性v(yn)直接連續出現。如果交織器4的列數可以用不同的比特等級數來除，在比特等級中歸納有具有不同可靠性的比特，這就可以實現。此外，還能將交織器4的列交換選擇，使得到這樣一種分配。
相應的一個例子示於圖5C中，此時示出的又不是交織器4，而是所屬的去交織器11。列數(八)可以用不同的比特等級數(在一個16QAM-調製時是二)除。通過一個適當的讀的順序，例如以1、5、2、6、3、7、4、8的順序讀列，能達到H-和L-比特的分類，同樣與當時輸出的和為傳輸預定的比特的指數n有關以及由於對交織器結構的了解，為比特速率匹配裝置3就能推測出所屬的比特的可靠性v(yn)。
用本發明能-如前面詳細說明的那樣-既在比特速率匹配時顧及要承受一個比特速率匹配的比特流的各個比特xm的重要性或優先度，也顧及實施比特速率匹配後為傳輸預定的比特的可靠性或質量yn，以便與各個操作-或傳輸條件有關地去實施一個當時最佳的比特速率匹配。
此外，尤其在用ARQ-方法的通信系統時，此時接收站要求發射站重新傳輸錯誤接收的數據包，能與相應數據包要傳輸多少次有關地去選擇各個比特xm的重要性或優先度。這尤其因此而有意義，因為在一個快速編碼時，系統比特在第一次傳輸要比奇偶校驗比特重要，而在該傳輸進行一個重複時這個差別就小有回落或者奇偶校驗比特能更重要。用這種措施也能實現，為一個數據塊(部分的)的每個傳輸應用不同的比特。在這種情況，通過本發明，既能實現所謂的IR-方法(「Incremental Redundancy」增量冗餘)，在這些方法時重複發送的數據包與用原來發送的數據包只是部分相同；也能實現所謂的「框組合」(「Chase Combining」)方法，在這些方法中所有重複數據包的比特與原來的數據包相同。如果應用一個重複代替一個穿孔，雖然用前面所建議的措施總能發送相同的比特，然而在各個數據塊(部分的)的不同傳輸中將不同的比特重複。這樣就不需要有一個附加的存儲位置。
權利要求
1.在一個要傳輸比特流的通信系統中與比特速率匹配的方法，其特徵在於為了比特速率的匹配，將要傳輸比特流的比特(x)分配給實際為傳輸應用的比特(y)，對就一定數量(N)要傳輸比特流的連續不斷的比特(x)而言，表明比特流當時的比特(x)為了重新獲得一個包括各自比特的信息的重要性(w)之和，與相應實際為傳輸所應用的比特(y)的可靠性(v)之和，成一個預先規定的比例，這些比特在實施比特速率匹配後能用那些可靠性傳送一定的信息量。
2.如權利要求1的方法，其特徵在於比特速率匹配通過穿孔或重複比特流的比特(x)進行，在穿孔時去掉一定的比特或在重複時一定的比特被增加多倍，其中如果一定數量(N)比特流連續不斷的比特(x)的重要性(w)之和，除以相應實際為傳輸所應用的比特(y)的可靠性(v)之和，得到的商大於一個預先規定的閥值，一個將比特流的比特(x)用以為比特速率匹配穿孔或重複的穿孔-或重複速率得到提高或降低，其中如果得到的商小於一個預先規定的閥值，將比特流的比特(x)用以為比特速率匹配穿孔或重複的穿孔-或重複速率得到降低或提高。
3.如權利要求2的方法，其特徵在於為每個比特(x)在一個相應已經在之前求出的誤差值和至少一個可變的修正參數(eplus)的基礎上，確定一個作為衡量瞬時穿孔-或重複速率與所期望的穿孔-或重複速率之間偏差尺度的修正誤差值(e)，並用修正了的誤差值(e)評定，是否要將相應的比特(X)穿孔或重複，和可變的修正參數(eplus)總是與可靠性(v)有關來選擇，各自的比特在實施比特速率匹配後能用該可靠性傳送一定的信息量。
4.如權利要求3的方法，其特徵在於為了確定修正誤差值(e)，應用另一個可變的、專門針對比特的修正參數(eminus)，該參數為比特流的每個比特(x)的選擇與重要性(w)有關，重要性表明有為重新獲得包括各個比特信息的比特流的各個比特(x)。
5.如權利要求4的方法，其特徵在於對比特流在實施比特速率匹配前進行一個信道編碼(2)，此時重要性(w)符合為給包括各個比特(x)信息解碼有的各個比特(x)的一個重要性。
6.如權利要求4或5的方法，其特徵在於在一個包括N比特(x)數據包的一個比特速率匹配時，這個數據包的比特(x)的重要性(w)之和符合一個數值K，在輸出Nc時，為了傳輸預定的比特(y)，實施比特速率匹配後，在這個數據包的基礎上，所有輸出Nc的比特(y)的可靠性(v)之和符合一個數值L，和將比特Nr.n能用以傳送一個一定信息量的可靠性(v)數值與數值K的乘積，作為一個輸出比特Nr.n的修正參數(eplus)應用，而比特Nr.m的重要性(w)數值與數值L的乘積，用作為比特流的一個比特Nr.m的另一個修正參數(eminus)。
7.如權利要求4-6之一的方法，其特徵在於每個比特的修正誤差值(e)，由相應已在前面求得的誤差值與另一個修正參數(eminus)之間的差來確定，和對於修正的誤差值(e)不大於一個一定參考值的情況，將相應的比特(x)一直為傳輸選擇下去，然後將為這個比特(x)修正的誤差值再次通過與修正參數(eplus)相加去修正，直至由此得到的誤差值(e)大於參考值為止。
8.如權利要求7的方法，其特徵在於參考值為零。
9.如權利要求4-8之一的方法，其特徵在於在比特速率匹配之後，將比特傳輸到一個接收站，在錯誤接收一個包括相應比特的數據包時，該站要求將各個數據包重新傳輸，此時，進行比特速率匹配的比特流比特(x)的重要性(w)，要選擇的與相應比特(x)所屬的數據包傳輸多少次有關。
10.如上述權利要求之一的方法，其特徵在於在比特速率匹配(3)之後，實施在比特速率匹配之後實際為傳輸預定的比特(y)的一個交織(4)，此時為每組比特進行一個單獨的交織過程，傳輸預定的比特(y)與當時一個相同的可靠性(v)歸納在該組中，這樣為了實施比特速率匹配就能從中為每個傳輸預定的比特(y)推導出相應的可靠性，要將相應的比特(y)傳給哪個交織過程。
11.如權利要求1-9之一的方法，其特徵在於各個在實施比特速率匹配之後實際傳輸預定比特(y)的可靠性(v)，是由已知的可靠性推導出的，用這些已知的可靠性將相應的比特在調製(5)時在相應要傳輸的調製符號(13)上成像。
12.如權利要求11的方法，其特徵在於在比特速率匹配(3)之後和在調製(5)之前，進行一個交織(4)，此時從比特速率匹配(3)輸出的和實際為傳輸預定的比特(y)的可靠性(v)，是從調製(5)已知的可靠性通過去交織(11)推導出。
13.如權利要求1-9之一的方法，其特徵在於在比特速率匹配(3)之後，進行一個交織(4)，使實際為傳輸預定的比特(y)的順序在其可靠性(v)方面通過交織保持不變，這樣為了實施比特速率匹配，能將比特速率匹配之後為傳輸預定的比特(y)的可靠性(v)由一個指數(n)推導出，用這個指數由比特速率匹配將當時的比特(y)輸出。
14.如權利要求13的方法，其特徵在於為了交織應用一個具有列和行的塊交織器，塊交織器(4)的列數與比特(y)的不同可靠性(v)數因子脫節。
15.如權利要求14的方法，其特徵在於塊交織器(4)的行數與不同可靠性(v)數因子脫節。
16.如權利要求1-9之一的方法，其特徵在於在比特速率匹配(3)之後，進行一個交織(4)，使總是有一個一定數量、具有相同可靠性(v)的比特(y)從交織向傳輸輸出，這樣為了實施比特速率匹配，能將當時實際要傳輸的比特(y)的可靠性(v)由一個指數(n)推導出，用這個指數由比特速率匹配將各自的比特(y)輸出。
17.如權利要求16的方法，其特徵在於用一個帶有行和列的塊交織器(4)進行交織，此時塊交織器(4)的列數可用不同的可靠性(v)數除。
18.經過一個傳輸信道傳輸一個比特流的通信裝置，用一個比特速率匹配裝置(3)去匹配要傳輸比特流的比特速率，其特徵在於比特速率匹配裝置(3)為了比特速率的匹配，將要傳輸比特流的比特(x)分配給實際為傳輸應用的比特(y)，使就一定數量(N)要傳輸比特流的連續不斷的比特(x)而言，表明比特流各自的比特(x)為了重新獲得一個包括各自比特的信息的重要性(w)之和，與相應實際為傳輸所應用的比特(y)的可靠性(v)之和，成一個預先規定的比例，這些比特在實施比特速率匹配後能用那些可靠性傳送一定的信息量。
19.如權利要求18的通信裝置，其特徵在於為了實施本發明的方法，通信裝置(1)或比特速率匹配裝置(3)是按照權利要求1-17之一布置的。
20.如權利要求18或19的通信裝置，其特徵在於通信裝置是一個移動無線電發射站。
21.用於接收一個經過傳輸信道傳輸比特流的通信裝置，其特徵在於通信裝置是為了接收和處理由一個通信裝置按照權利要求18-20之一傳輸的比特流而布置的，
22.如權利要求21的通信裝置，其特徵在於通信裝置是一個移動無線電接收站。
全文摘要
在一個通信系統中，為了比特速率匹配，將一個比特流的比特穿孔或重複，使就一定數量(N)要傳輸比特流的連續不斷的比特(x)而言，表明比特流當時的比特(x)為了重新獲得一個包括各自比特的信息的重要性(w)之和，與相應實際為傳輸所應用的比特(y)的可靠性(v)之和，成一個預先規定的比例，這些比特在實施比特速率匹配後能用那些可靠性傳送一定的信息量。
文檔編號H04L1/00GK1552136SQ02817457
公開日2004年12月1日 申請日期2002年9月3日 優先權日2001年9月5日
發明者M·W·德特林, B·拉夫, M W 德特林 申請人:西門子公司