發射裝置和接收裝置和數據發射方法
2023-09-22 11:13:25 2
專利名稱：發射裝置和接收裝置和數據發射方法
技術領域：
本發明涉及安裝在無線通信設備中的、用來根據網絡狀態改變數據發射速率的發射裝置和接收裝置，和涉及數據發射方法。
在無線通信系統中，存在這樣一種情況，在這情況中用來根據網絡狀態自適應地控制數據發射速率以便提高數據的平均發射效率的數據發射方法得到使用。
下面將參考圖形說明用來自適應地控制數據發射率的傳統無線通信設備。
圖1A和1B是每一個都顯示TDD發射系統的傳統無線通信設備結構的方塊圖。圖1A是顯示自適應地控制數據發射速率並發射數據的那一側(從這裡開始稱之為「發射側」)的結構的方塊圖，和圖1B是顯示接收其發射速率得到自適應控制的數據的另一側(從這裡開始稱之為「接收側」)的結構的方塊圖。
圖1A所示的無線通信設備的發射端包括一個用來暫時存儲發射信號的數據緩衝器1、一個用來對發射信號提供BPSK(二相移相鍵控)調製的調製器2、一個用來對發射信號提供QPSK(四相移相鍵控)調製的調製器3、一個用來對發射信號提供16QAM調製的調製器4、一個用來放大調製信號的放大器5、一個用來無線接收和發射信號的天線6、一個用來檢測從天線6接收到的信號的電平的電平檢測器、一個用來從每個接收信號的電平中選擇數據發射速率以便生成速率選擇信息的速率選擇器8，該速率選擇信息表示數據發射速率、和受速率選擇器8切換控制的開關9和10。
圖1B所示的無線通信設備的接收端包括一個用來無線接收和發射信號的天線21、一個用來放大接收信號的放大器22、一個用來對接收信號提供BPSK解調的解調器23、一個用來對接收信號提供QPSK解調的解調器24、一個用來對接收信號提供16QAM解調的解調器25、一個用來存儲解調信號的數據緩衝器26、一個用來BPSK解調接收信號以便提取速率選擇信息的BPSK解調器27、一個用來從BPSK解調器27的輸出中檢測數據發射速率的速率檢測器28、和受速率檢測器28切換控制的開關29和30。
在TDD(時分雙工)發射系統的情況下，由於對於反向鏈路的傳播路徑與對於前向鏈路的傳播路徑是相同的，因此，發射端有可能測量接收信號的電平並根據接收信號的電平選擇發射信號的調製系統。
發射端的速率選擇器8判斷，當接收信號的電平較高時網絡狀態是好的，並選擇象16QAM那樣的，其中容易發生差錯但發射速率較高的調製系統，以便控制開關8和10。同樣地，速率選擇器8判斷，當接收信號的電平較低時網絡狀態是差的，並選擇象BPSK那樣的，其中發射速率較低但並不容易發生差錯的調製系統，以便控制開關8和10。並且，速率選擇器8還將速率選擇信息存儲在數據緩衝器1中。
存儲在數據緩衝器1中的發射信號由速率選擇器8所選擇的調製系統來調製。然而，為了不容易產生差錯，發射信號總是由BPSK系統來調製。調製信號經放大器5放大，此後，放大了的信號從天線6中無線發射出去。
由接收側的天線21接收的信號由放大器22來放大，此後，速率選擇信息由BPSK解調器27來提取，和數據發射速率由速率檢測器28來檢測。然後，根據所檢測的數據發射速率來切換控制開關29和30，和由與調製系統有相同數據發射速率的解調系統來解調接收信號。解調結果存儲在數據緩衝器26中，然後取出來作為接收信號。
圖2是顯示FDD(頻分雙工)發射系統的傳統無線通信設備的結構的方塊圖。圖2A顯示發射側的結構，和圖2B顯示接收側的結構。在圖2中，與圖1相同的參考標號標在與圖1相同的部分上，並省略其說明。
在FDD發射系統的情況下，由於用於反向鏈路的傳播路徑與用於前向鏈路的傳播路徑是不同的，因此，接收側測量接收信號的電平，並根據接收信號的電平選擇發射信號的調製系統。
與圖1相比較，圖2所示的無線通信設備的發射側包括一個用來放大接收信號的放大器11、一個用來從接收信號中提取速率選擇信息的解調器12和一個取代電平檢測器7和速率選擇器8的、用來從速率選擇信息中檢測數據發射率的速率檢測器13。
同樣地，接收端包括一個用來檢測每個接收信號的電平的電平檢測器31；一個用來從接收信號的電平中選擇數據發射率以便生成速率選擇信息的速率選擇器32，該信息表示數據發射率；一個用來調製速率選擇信息的調製器33和一個取代BPSK解調器27和速率選擇器28的、用來放大經調製的速率選擇信息的放大器34。
接收側的速率選擇器32判斷，當接收信號的電平較高時網絡狀態是好的，並選擇象16QAM那樣的、其中容易產生差錯但發射速率較高的調製系統，並將速率選擇信息輸出到調製器33中。同樣地，接收端的速率選擇器32判斷，當接收信號的電平較低時網絡狀態是差的，並選擇象BPSK那樣的、其中發射率產低但不容易產生差錯的調製系統、並將速率選擇信息輸出到調製器33中。調製器33利用其中不容易產生差錯的BPSK系統調製速率選擇信息，調製的結果經放大器34放大，然後從天線21中發射到發射側。
此外，速率選擇器32輸出速率選擇信息，並且控制開關29和30作好同時進行與特定數據發射速率相對應的解調的準備。解調的結果存儲在數據緩衝器26中，然後取出來作為接收信號。
發射側的天線6所接收的信號由放大器11來放大，然後由解調器12來解調，以便提取出速率選擇信息。然後，速率檢測器13從速率選擇信息中檢測出數據發射速率並且開關9和10得到控制，致使發射信號的數據發射速率被確定下來。
發射信號暫時存儲在數據緩衝器1中，並且根據速率檢測器13的控制，所存儲的信號由BPSK調製器2、QPSK調製器3和16QAM調製器4的任一個來調製，調製的信號經放大器5放大，然後從發射側的天線6中發射出去。
因此，對於自適應地控制數據發射速率的傳統無線通信設備，當網絡狀態是好的時通過使用具有高發射速率的調製系統，提高了發射效率，而當網絡狀態是差的時必定使用其中數據發射率較低但不容易產生差錯的調製系統來發射數據，這樣就提高了數據的平均發射效率。
然而，上面傳統無線通信設備必須在發射端和接收端之間傳遞速率選擇信息，並且當速率選擇信息出現差錯時存在其中發射效率下降的問題。並且，還存在其中只有接收電平不足以確定網絡狀態和當發生多徑衰落時估算接收質量的精度變差的問題。此外，還存在其中當衰落速度較高時在速率選擇時刻上的網絡狀態和在信號發射時刻上的網絡狀態發生變化的問題，這種問題阻止發射效率得到有效地提高。
本發明的目的是提供其中根據網絡的狀態無需傳遞速率選擇信息就能自動改變數據發射速率的發射裝置和接收裝置，和提供數據發射方法。
上述的目的可以通過如下的結構來達到，在這種結構中發射側以信元(cell)為單位將發射信號分配到多個層級，並提供編碼處理以便對每一層都能進行差錯檢測和實現分層調製以便發射信號，接收端為每一層解調接收信號並進行差錯檢測，和將重發請求提供給每一層。
圖1A和1B是顯示用來在TDD發射中進行自適應調製的傳統無線通信設備的結構的方塊圖；圖2A和2B是顯示用來在FDD發射中進行自適應調製的傳統無線通信設備的結構的方塊圖；圖3A和3B都是顯示根據本發明的實施例1的無線通信設備的結構的方塊圖；圖4A和4B都是顯示在QPSK調製中分層調製的信號點的分布的示意圖；圖5A和5B都是顯示根據本發明的實施例2的無線通信設備的結構的方塊圖；圖6和7是顯示本發明的實施例2的無線通信設備的發射控制器的處理操作的流程圖；圖8是顯示將被寫到本發明的實施例2的無線通信設備的每一層的TMP緩衝器中的信元的示意圖；圖9A和9B均為顯示本發明的實施例3的無線通信設備的局部結構的方塊圖；圖10A和10B均為顯示本發明的實施例4的無線通信設備的局部結構的方塊圖；圖11A和11B均為顯示本發明的實施例5的無線通信設備的局部結構的方塊圖；和圖12A和12B均為顯示本發明的實施例6的無線通信設備的局部結構的方塊圖。
通過結合附圖本發明的實施例將得到具體說明。
實施例1圖3是顯示根據本發明的實施例1的無線通信設備的結構的方塊圖。圖3A顯示了分層調製數據並發射分層調製的數據的那一側(以下稱之為「發射側」)，和圖3B顯示了接收分層調製的數據的另一側(以下稱之為「接收側」)。
圖3A所示的無線通信設備的發射側包括一個用來提供對發射信號進行關於差錯檢測的編碼的編碼器101、一個用來暫時存儲經編碼的發射信號的數據緩衝器102、一個用來分層調製編碼信號的分層調製器103、一個用來放大分層調製的信號的放大器104、一個用來接收和發射信號的天線105、一個用來放大來自接收側的重發請求信號的放大器106、和一個用來解調重發請求信號的解調器107。
圖3B所示的接收側包括一個用來接收和發射信號的天線151、一個用來放大接收信號的放大器152、一個用來分層解調經放大的接收信號的分層解調器、用來檢測接收信號的差錯的差錯檢測器154和155、一個用來暫時存儲接收信號的數據緩衝器157、一個用來調製重發請求信號的調製器、和一個用來放大重發請求信號的放大器159。
發射側的編碼器101以信元為單位將發射信號分布到多個層級中並且進行編碼以便對每一層都能實現差錯檢測，然後將結果存儲在數據緩衝器102中。分布到每一層的信元由分層調製器103來分層調製，調製結果由放大器104來放大，和放大的結果從天線105中發射出去。
這裡，分層調製是一個通過對信號點的分布進行某種設計，在品質方面區別對待多個在同一網絡上發射的信號從而進行調製的系統。
下面將利用顯示圖4所示的QPSK調製的信號點的分布的圖形來說明分層調製。圖4A顯示了一般QPSK調製的信號點的分布。在一般QPSK調製中，由於I分量的信號點之間的距離201與Q分量的信號點之間的距離202是相互相等的，因此，I分量的品質與Q分量的品質是相同的。圖4B顯示了對其提供分層調製的QPSK調製的信號點的分布。在對其提供分層調製的QPSK調製中，由於I分量的各信號點之間的距離251大於Q分量的信號點之間的距離252，因此I分量的品質好於Q分量的品質。此外，與圖4A相比，圖4B顯示了Q分量的品質較差而I分量的品質較好。
天線151接收的信號由放大器152來放大，和放大的信號由分層解調器153來分層解調以便拾取各層的信元。對於每一層，通過差錯檢測器154和155使分層調製的信元經受差錯檢測處理，並輸出與已經檢測到其中差錯的信元相關的重發請求信號。重發請求信號由調製器158來調製，調製的信號由放大器159來放大，和放大的信號從天線151中發射出去。
從接收側發射的重發請求信號經過天線105和放大器106之後由解調器107來檢測，和檢測結果輸出到數據緩衝器102中。然後，已經被請求重發的信元再次從數據緩衝器102中自動讀取並重發出去。
舉例來說，假定圖3的層1和2分別是圖4B的I分量和Q分量。即使在網絡處於差的狀態的情況下，具有高品質的層1也能成功地發射數據，使得與以每一個符號(symbol)一比特的BPSK數據發射速率相對應的發射效率能夠得到保證。從層2發射的信元被重複地重發直到層2成功地發射數據。然而，在這種情況下，如果重發的次數超過緩衝器容量，相應的信元將被丟棄。
而在網絡處於好的狀態的情況下，除了層1之外，具有低品質的層2也能成功地發射數據，使得與以每一個符號兩比特的QPSK數據發射速率相對應的發射效率也能達到。
因此，發射側將發射信號分配到以信元為單位的多個層中，致使對於每一層都能進行差錯檢測以便實現分層調製，接收側對每一層都進行差錯檢測，這樣，使得有可能根據網絡的狀態無需在兩者之間傳遞速率選擇信息就能自動地自適應控制數據發射速率。
儘管實施例1說明了其中層數為2的情況，但對層數並沒有限制，任何層數都可以應用在本發明中。
實施例2圖5是顯示根據實施例2的無線通信設備的結構的方塊圖。圖5A顯示了發射側，和圖5B顯示了接收側。在圖5中，與圖3相同的參考標號標在與圖3的結構單元相同的結構單元上，並省略相同單元的說明。
與圖3相比，一個用來控制發射信號的層級的發射控制器，和用來暫時存儲信元的TMP緩衝器302、303和304加到圖5所示的無線通信設備的發射側中。儘管圖3顯示了其中層數為2的情況和圖5顯示了其中層數為3的情況，這只是為了說明上的方便，在它們之間沒有本質差異。
發射控制器301控制存儲在數據緩衝器102中的各個信元的層，並將它們存儲在TMP緩衝器302、303和304中。另外，對已經寫入數據緩衝器102和TMP緩衝器302、303和304中的信號進行刪除處理。此外，在其中重發請求信號從解調器107輸入的情況下，與前一個信元不同的相應信元寫入TMP緩衝器中，從而控制與前一個信元不同的、準備在該層發射的重發信元。
接下來，利用圖6和7的流程圖和圖8的示意圖對發射控制器301的控制操作進行說明。在圖6和7中，i表示層號。另外，i值越小，該層的品質就越好，層1具有最高的品質和層I具有最低的品質。
首先，在發射開始時刻，刪除寫入TMP緩衝器302、303和304中的所有信元(ST 401)。下一步，從數據緩衝器102輸入的發射信元被寫入空的TMP緩衝器302、303和304中(ST 402)。寫入到各個TMP緩衝器中的信元由分層調製器103來分層調製，其幅度由放大器104來放大，並且最後的結果從天線105中無線發射出去。
如果發射信元的發射已經完成(ST 403)，那麼，刪除寫入到TMP緩衝器302、303和304中的所有信元(ST 404)。
接下來，判斷是否已經從接收側將重發請求提供給在層2發射的信元(ST 405、ST 406)。然後，如果在ST 406中已經將重發請求提供給相應的信元，那麼判斷相應信元的重發數是否超過緩衝器容量(ST 407)。
然後，如果在ST 407中相應信元的重發數沒有超過緩衝器容量，那麼與前一次發射相比，重發信元的層級上升一級，並將相應的信元寫入到TMP緩衝器中(ST 408和ST 409)。在重發信元的層級上升一級後的發射使得可能在重發請求的重複期間在最少發生差錯的層上自動地發射信元。這使得降低重發的重複機率和信元丟棄率並增加發射的可靠性成為可能。
如果在ST406中沒有將重發請求提供給相應的信元或者在ST407中相應信元的重發次數超過緩衝器容量，那麼從數據緩衝器102中刪除相應的信元(ST 410)。
然後，對層3至層I的被發射信元重複進行ST 406至ST 410的操作(ST411、ST 412和ST 413)。
接下來，判斷是否已經從接收側將重發請求提供給在層1上發射的信元(ST 414和ST 406)。如果在ST 406中已經將重發請求提供給在層1上發射的信元，那麼，判斷相應信元的重發次數是否超過緩衝器容量(ST 407)。
然後，如果在ST 407中相應信元的重發次數並沒有超過緩衝器容量，則判斷是否已經有信元寫入到層1的TMP緩衝器中(ST 408和ST 415)。
如果在ST 415中已經有信元寫入到層1的TMP緩衝器中，那麼，將相應的信元寫入到層I的TMP緩衝器中(ST 416)。
另外，如果在ST 415中層1的TMP緩衝器為空的，則相應信元寫入到層1的TMP緩衝器中(ST 417)。
如果在ST 406中沒有提供重發請求或者在ST 407中相應信元的重發次數超過緩衝器容量，那麼從數據緩衝器102中刪除相應的信元(ST 410)。
然後，判斷在數據緩衝器102中是否還剩下未發射的信元。如果其中還剩下未發射的信元，那麼，重複從ST 402到ST 417的操作。另外，如果所有信元的發射都已完成，那麼，結束數據發射(ST 418)。
圖8是顯示被寫入到根據實施例2的無線通信設備的各層的TMP緩衝器中的信元的示意圖。
首先，在F501中，信元P1、P2和P3被分別寫入到層1、2和3中。
作為在F501中發射的結果，如果只在層3中出現差錯，則接收側將層3的重發請求提供給發射側。在F502中，根據重發請求將信元P3寫入到層2中。此外，新的信元P4和P5被寫入到空層1和3中。
作為在F502中發射的結果，如果接收側無差錯接收到所有信元，那麼，無需將重發請求提供給發射側。因此，在F503中，新的信元P6、P7和P8被寫入到所有的層中。
作為在F503中發射的結果，如果在層2和3中都出現差錯，那麼，接收側將層2和3的重發請求提供給發射側。在F504中，根據重發請求信元P7被寫入到層1中，信元P8被寫入到層2中。此外，信元P9被寫入到空層3中。
這裡，存在著差錯並不出現在層3中而是出現在具有較好品質的層2中的可能性。
作為在F504中發射的結果，如果只在層2中出現差錯，那麼接收側將層2的重發請求提供給發射側。在F505中，根據重發請求將信元P8寫入到層1中。此外，新的信元P10和P11被寫入到空層2和3中。
作為在F505中發射的結果，如果差錯出現在所有層2中，那麼，接收側將所有層的重發請求提供給發射側。在F506中，根據重發請求，將信元P10寫入到層1中，將信元P11寫入到層2中和將信元P8寫入到層3中。
作為在F506中發射的結果，如果只在層3中出現差錯，那麼，接收側將層3的重發請求提供給發射側。在F507中，根據重發請求，將信元P8寫入到層2中。此外，新的信元P12和P13被寫入到空層1和3中。
作為在F507中發射的結果，如果差錯發生在層2和3中，那麼接收側將層2和3的重發請求提供給發射側。這裡，由於信元8已延遲到超過緩衝器容量，故將其丟棄。因此，在F508中，根據重發請求，將信元P13寫入到層2中。此外，新的信元P14和P15被寫入到空層1和2中。
作為在F508中發射的結果，如果只在層1中出現差錯，那麼，接收側將層1的重發請求提供給發射側。這裡，由於在層2中沒有差錯出現，因此，在F509中將信元P14再次寫入到層1中，並將新的信元P16和P17寫入到空層2和3中。
作為在F509中發射的結果，如果差錯出現在層1和2中，那麼，接收側將層1和2的重發請求提供給發射側。這裡，由於差錯除了出現在層1中之外還出現在層2中，因此，在F510中，先前在層2上發射的信元P16被寫入到層1中，先前在層1上發射的信元P14被寫入到層3中。此外，新的信元P18被寫入到空層2中。
由此，以輪換的方式使用這些層，重發時在不同於前一層的層上進行發射。這使得即使差的網絡狀態持續一段長時間，也有可能通過重複重發的方法來在具有最高品質的層上發射信元，並且這使得重發的機率和信元丟棄率得到降低。
在實施例2中，對層數和控制算法沒有什麼限制。此外，在實施例2中，儘管寫入信元的層在每次重發時是逐次上移，但是也有可能進行其它控制，例如寫入重發信元的層無條件地上升到層1。
實施例3圖9是顯示根據本發明的實施例3的無線通信設備的局部結構的方塊圖。圖9A顯示了無線通信設備的分層調製器的結構，和圖9B顯示了無線通信設備的分層解調器的結構。
圖9A所示的分層調製器103包括多個用來進行擴展處理的擴展器601、602和603、一個用來將從各個擴展器輸出的擴展信號相加的加法器604和一個用來調製相加的擴展信號的調製器605。
圖9B所示的分層解調器123包括多個用來進行解擴處理的解擴器651、652和653和用來RAKE(瑞克)組合各個解擴器的輸出的RAKE組合裝置654、655和656。
擴展器601利用擴展碼A對分布在層1上的信元提供擴展處理，並根據電平設置信號A放大擴展信號。類似地，擴展器602利用擴展碼B對分配給層2的信元提供擴展處理並根據電平設置信號B放大擴展信號。並且，擴展器603利用擴展碼C對分配給層3上的信元提供擴展處理，並根據電平設置信號C放大擴展信號。
這裡，為了在品質方面區別對待各層，對電平設置信號A、電平設置信號B和電平設置信號C的每一個指定了一個不同的電平。擴展碼A、擴展碼B和擴展碼C具有相互正交性。
從各個擴展器輸出的擴展信號由加法器604來相加，相加的擴展信號由調製器605來調製，和調製的信號從分層調製器103輸出作為分層調製輸出。
解擴器651利用與在擴展器601的擴展處理過程中所使用的擴展碼相同的擴展碼A對輸入信號提供解擴處理，以便提取分配給層1的信元。RAKE組合裝置654 RAKE組合從解擴器651中輸出的信元。
類似地，解擴器652利用與在擴展器602的擴展處理過程中所使用的擴展碼相同的擴展碼B對輸入信號提供解擴處理，以便提取分配給層2的信元。RAKE組合裝置655 RAKE組合從解擴器652中輸出的信元。
此外，解擴器653利用與在擴展器603的擴展處理過程中所使用的擴展碼相同的擴展碼C對輸入信號提供解擴處理，以便提取分配給層3的信元。RAKE組合裝置656 RAKE組合從解擴器653中輸出的信元。
這使得有可能在CDMA系統的無線通信系統中無需在發射側和接收側之間傳遞速率選擇信息就能根據網絡的狀態自動改變數據發射速率。
實施例4圖10是顯示根據本發明的實施例4的無線通信設備的局部結構的方塊圖。圖10A顯示了無線通信設備的分層調製器的結構，和圖10B顯示了無線通信設備的分層解調器的結構。
圖10A所示的分層調製器包括每一個都用來利用不同的副載波進行調製的多個調製器701、702和703、和一個用來將從各個調製器輸出的調製信號相加的加法器704。
圖10B所示的分層解調器123包括每一個都用來進行解調處理的多個解調器751、752和753。
調製器701利用副載波A對分配給層1的信元提供調製處理，並根據電平設置信號A放大調製的信號。類似地，調製器702利用副載波B對分配給層2的信元提供調製處理，並根據電平設置信號B放大調製的信號。另外，調製器703利用副載波C對分配給層3的信元提供調製處理並根據電平設置信號C放大調製的信號。
這裡，為了在品質上區別對待各層，電平設置信號A、電平設置信號B和電平設置信號C的每一個指定一個不同的電平。在這種情況中，為了實現多載波發射，副載波A、副載波B和副載波C的每一個指定一個保持相互正交的不同電平。
從各個調製器輸出的信號由加法器704來相加，和相加的信號從分層調製器103中輸出作為分層調製輸出。
解調器751利用與在調製器701的調製處理過程中所使用的副載波相同的副載波A對輸入信號提供解調處理，以便提取分配給層1的信元。類似地，解調器752利用與在調製器702的調製處理過程中所使用的副載波相同的副載波B對輸入信號提供解調處理，以便提取分配給層2的信元。此外，解調器753利用與在調製器703的調製處理過程中所使用的副載波相同的副載波C對輸入信號提供解調處理，以便提取分配給層3的信元。
這使得有可能在多載波系統的無線通信系統中無需在發射側和接收側之間傳遞速率選擇信息就能根據網絡的狀態自動改變數據發射率。並且，各個頻率之間要具有相互正交關係的規定使得有可能在多載波系統之一的OFDM(光頻分多路復用)系統中進行無線通信。
實施例5圖11是顯示根據本發明的實施例5的無線通信設備的局部結構的方塊圖。圖11A顯示了無線通信設備的分層調製器的結構，和圖11B顯示了無線通信設備的分層解調器的結構。
圖11A所示的分層調製器103包括每一個都用來進行不同的映射(mapping)處理的多個映射裝置801、802和803、用來調整每個映射裝置的輸出定時的連接開關804、805和806、一個用來將映射信號相加的加法器807和一個用來調製相加的信號的調製器808。
另外，圖11B所示的分層解調器123包括多個解調器851、852和853。
映射裝置801利用BPSK調製對分配給層1的信元提供映射。類似地，映射裝置802利用QPSK調製對分配給層2的信元提供映射。此外，映射裝置803利用副載波C對分配給層3的信元提供映射。
各個映射裝置的輸出通過定時信號A、定時信號B和定時信號C對連接開關804、805和806的控制在不同的時間上輸出到加法器807中，並且由加法器807來相加。此後，相加的結果由調製器808來調製，和調製的結果從分層調製器103中輸出作為分層調製輸出。
因此，每個具有不同映射的信號在不同的時間上輸出，這使得有可能根據時間的不同發射每個具有不同品質的信號。
解調器851利用定時信號A對輸入信號提供解調處理，以便提取分配給層1的信元。類似地，解調器852利用定時信號B對輸入信號提供解調處理，以便提取分配給層2的信元。並且，解調器853利用定時信號C對輸入信號提供解調處理，以便提取分配給層3的信元。
這使得有可能在TDMA系統的無線通信系統中無需在發射側和接收側之間傳遞速率選擇信息就能根據網絡的狀態自動改變數據發射率。
實施例6圖12是顯示根據本發明的實施例6的無線通信設備的局部結構的方塊圖。圖12A顯示了無線通信設備的分層調製器的結構，和圖12B顯示了無線通信設備的分層解調器的結構。
圖12A所示的分層解調器包括一用來進行擴展處理的多個擴展器901、902和903、用來調整各個擴展器的輸出定時的連接開關904、905和906、一個用來將各個擴展信號相加在一起的加法器907、和一個用來調製相加的擴展信號的調製器908。
圖12B所示的分層解調器123包括多個用來進行解擴處理的解擴器951、952和953、和用來RAKE組合各個解擴器的輸出的RAKE組合裝置。
擴展器901利用擴展碼A對分配給層1的信元提供擴展處理，並根據電平設置信號A放大擴展信號。類似地，擴展器902利用擴展碼B對分配給層2的信元提供擴展處理，並根據電平設置信號B放大擴展信號。並且，擴展器903利用擴展碼C對分配給層3的信元提供擴展處理，並根據電平設置信號C放大擴展信號。
這裡，為了在品質方面區別對待各層，擴展碼A、擴展碼B和擴展碼C的每一個具有一個不同的擴展率。此外，為了在品質方面區別對待各層，電平設置信號A、電平設置信號B和電平設置信號C的每一個指定一個不同的電平。如果將所有發射電平都設置成常數，那麼，擴展率越大，信號的品質就會變得越好。
各個擴展器的擴展信號通過定時信號A、定時信號B和定時信號C對連接開關904、905和906的控制在不同的時間上輸出到加法器907中，並由加法器907將其相加在一起。此後，相加的結果由調製器908來調製，調製的結果從分層調製器103中輸出作為分層調製輸出。
因此，每個具有不同擴展率的信號在不同的時間上輸出，這使得有可能根據時間的不同發射每個具有不同品質的信號。
解擴器951利用與在擴展器901的擴展處理過程中所使用的擴展碼相同的擴展碼A對輸入信號提供解擴處理，以便提取分配在層1上的信元，RAKE組合裝置954 RAKE組合從解擴器951中輸出的信元。類似地，解擴器952利用與在擴展器902的擴展處理過程中所使用的擴展碼相同的擴展碼B對輸入信號提供解擴處理，以便提取分配在層2上的信元。RAKE組合裝置955 RAKE組合從解擴器952中輸出的信元。並且，解擴器953利用與在擴展器903的擴展處理過程中所使用的擴展碼相同的擴展碼C對輸入信號提供解擴處理，以便提取分配在層3上的信元。RAKE組合裝置956RAKE組合從解擴器953中輸出的信元。
這使得有可能在CDMA系統的無線通信系統中無需在發射側和接收側之間傳遞速率選擇信息就能根據網絡的狀態自動改變數據發射速率。
如上所述，根據本發明的發射裝置、本發明的接收裝置和本發明的數據發射方法，發射側以信元為單位將發射信號分配到多個層之中，並提供編碼處理以便對每一層都能進行差錯檢測和進行分層調製以便發射信號。接收側對每一層都進行解調並進行差錯檢測，和將重發請求提供給每一層，從而使得無需在設備之間傳遞速率選擇信息就能根據網絡的狀態自動改變數據發射率。這使得有可能防止由控制信號發生差錯所引起的錯誤操作，並能處理出現高速衰落時間的情況，並且，這還消除了在估計接收品質時考慮精度的必要性。
此申請是基於1998年7月7日申請的日本專利申請第平成10-192078號的，在這裡包括其全部內容供參考用。
權利要求
1.一種發射裝置，包括用來以信元為單位將發射信號分配到多個層中以便對每一層進行用於差錯檢測的編碼的編碼裝置；用來存儲編碼信元、當沒有提供重發請求時輸出新的信元和當提供重發請求時重新輸出相應信元的發射控制裝置；和用來對從所述發射控制裝置中輸出的信元提供分層調製的分層調製裝置。
2.根據權利要求1的發射裝置，進一步包括一個用來存儲編碼信元的第一緩衝器；用來控制被寫入到所述第一緩衝器中的信元的層級的分層控制裝置；和一個用來存儲每一層的由所述分層控制裝置控制的信元的第二緩衝器。
3.根據權利要求2的發射裝置，其中所述分層控制裝置在不同於前一層的層上重新輸出已對其提供重發請求的信元。
4.根據權利要求1的發射裝置，其中所述分層控制裝置包括使用對每一層不同的碼來對信元提供擴展並在不同的發射電平上發射輸出的擴展裝置；用來將所述擴展裝置的輸出相加在一起的加法裝置；和用來調製所述加法裝置的輸出的調製裝置。
5.根據權利要求4的發射裝置，其中所述擴展裝置使用每一個隨每層而具有不同的擴展率的碼對信元提供擴展，並且在不同的定時上發射輸出。
6.根據權利要求1的發射裝置，其中所述分層控制裝置包括用來以對每一層都不同的頻率來調製載波並在不同的發射電平上發射輸出的載波調製裝置；和用來將所述載波調製裝置的輸出相加的加法裝置。
7.根據權利要求6的發射裝置，其中所述載波調製裝置調製各載波，使得各個頻率之間具有相互正交關係。
8.根據權利要求1的發射裝置，其中所述分層控制裝置包括用來對每一層進行映射處理的並在不同的定時上發射輸出的映射裝置；用來將所述映射裝置的輸出相加的加法裝置；和用來調製所述加法裝置的輸出的調製裝置。
9.一種接收裝置，包括用來解調分層調製的並從通信對方發射而來的信號、和用來提取各層的信元的分層解調裝置；用來對每一層進行信元的差錯檢測的差錯檢測裝置；和用來發射其中已檢測到差錯的信元的重發請求的重發請求發射裝置。
10.根據權利要求9的接收裝置，其中所述分層解調裝置包括用來使用與在通信對方的擴展處理過程中所使用的碼相同的碼進行解擴以便提取各層的信元的解擴裝置；和用來RAKE(瑞克)組合各層的信元的RAKE組合裝置。
11.根據權利要求9的接收裝置，其中所述分層解調裝置包括用來提供以與在通信對方的調製處理過程中所使用的頻率相同的頻率解調以便提取各層的信元的解調裝置。
12.根據權利要求9的接收裝置，其中所述分層解調裝置包括用來提供在與在通信方的映射處理過程中所使用的定時相同的定時上解調以便提取各層的信元的解調裝置。
13.一種其中裝有發射裝置、用來進行無線通信的通信終端裝置，所述發射裝置包括用來以信元為單位將發射信號分配到多個層中以便對每一層都進行用於差錯檢測的編碼的編碼裝置；用來存儲編碼信元、當沒有提供重發請求時輸出新的信元和當提供重發請求時重新輸出相應信元的發射控制裝置；和用來對從所述發射控制裝置中輸出的信元提供分層調製的分層調製裝置。
14.一種其中裝有接收裝置、用來與權利要求13所描述的通信終端裝置進行無線通信的基站裝置，所述接收裝置包括用來解調分層調製的並從通信對方發射而來的信號、並提取各層的信元的分層解調裝置；用來對每一層進行信元的差錯檢測的差錯檢測裝置；和用來發射其中已檢測到差錯的信元的重發請求的重發請求發射裝置。
15.一種其中裝有發射裝置、用來進行無線通信的基站裝置，所述發射裝置包括用來以信元為單位將發射信號分配到多個層中以便對每一層都進行用於差錯檢測的編碼的編碼裝置；用來存儲編碼信元、當沒有提供重發請求時輸出新的信元和當提供重發請求時重新輸出相應信元的發射控制裝置；和用來對從所述發射控制裝置中輸出的信元提供分層調製的分層調製裝置。
16.一種其中裝有接收裝置、用來與權利要求15所述的基站裝置進行無線通信的通信終端裝置，所述接收裝置包括用來解調分層調製的並從通信對應裝置發射而來的信號、並提取各層的信元的分層解調裝置；用來對每一層進行信元的差錯檢測的差錯檢測裝置；和用來發射其中已檢測到差錯的信元的重發請求的重發請求發射裝置。
17.一種數據發射方法，其中發射側以信元為單位將發射信號分配到多個層中並對每一層進行用於差錯檢測的編碼，和對編碼信元提供分層調製；接收側解調分層調製的信號，提取各層的信元和對每一層進行信元的差錯檢測。
18.根據權利要求17的數據發射方法，其中所述接收側發射其中已檢測到差錯的信元的重發請求信號，和所述發射側當沒有提供重發請求時輸出新的信元，和當提供所述重發請求時重新輸出相應的信元。
19.根據權利要求17的數據發射方法，其中已對其提供重發請求的信元在不同於前一層的層上被重新輸出。
全文摘要
在發射側,編碼器101以信元為單位將發射信號分配到多個層中並進行編碼以便對每一層都能進行差錯檢測,其編碼信號存儲在數據緩衝器102中,分層調製器103分層調製並發射該信號使每個信號具有不同的品質。在接收側,分層解調器123對接收信號進行分層解調,並提取對於每一層的信元,差錯檢測器124和125對每一層進行差錯檢測,並輸出已經檢測到差錯的信元的重發請求信號。上述設計使得有可能無需在發射側和接收側之間傳遞速率選擇信息就能根據線路的狀態自動地自適應控制數據發射率,並且提高數據的發射效率。
文檔編號H04L1/00GK1273732SQ99801098
公開日2000年11月15日 申請日期1999年7月5日 優先權日1998年7月7日
發明者上杉充 申請人:松下電器產業株式會社