提高容量的無線通信中用於多路復用多個用戶的方法和系統的製作方法
2023-07-29 13:08:36
專利名稱:提高容量的無線通信中用於多路復用多個用戶的方法和系統的製作方法
背景本申請人的發明涉及電信,更具體地,涉及用於各種運行模式(模擬、數字、雙重模式等)的無線通信系統(諸如蜂窩和衛星無線電系統)和接入技術(諸如頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)、混合的FDMA/TDMA/CDMA)。更具體地,本發明涉及檢測多個信息流的方法和系統,該多個信息流是作為複合信號以一種預定用來改進對單獨信息流的檢測的方式被發送的。
在北美,數字通信和多址技術(諸如TDMA)當前由被稱為數字高級行動電話業務(D-AMPS)的數字蜂窩無線電話系統提供,其某些特徵在由電信工業協會和電子工業協會(TIA/EIA)公布的臨時標準TIA/EIA/IS-54-B,「Dual-Mode Mobile Station-Base StationCompatibility Standard(雙模式移動臺-基站兼容性標準)」中被規定,其某些特徵由其後的臨時標準IS-136所規定(它特別描述了數據控制信道),這些標準直接在此引用,以供參考。由於只運行在頻分多址(FDMA)的模擬領域的設備的大量的現有消費者基礎,TIA/EIA/IS-54-B是雙模式(模擬和數字)標準,它提供有模擬兼容性的數字通信能力。
在TDMA蜂窩無線電話系統中,每個無線信道被劃分成一系列時隙,每個時隙包含來自數據源的信息突發,例如話音對話的數字編碼部分。時隙被編組成具有預定的持續時間的接連的TDMA幀。在每個TDMA幀中的時隙數與同時共享無線信道的不同的用戶數有關。如果TDMA幀中的每個時隙被分配給不同的用戶,則TDMA幀的持續時間是在分配給同一個用戶的接連的時隙之間的最小的時間量。
分配給同一個用戶的接連的時隙(它們通常並不是無線載波上的接連的時隙),構成用戶的數字業務信道(DTC),它們可被認為是分配給用戶的邏輯信道。在如上所述的TDMA系統的許多可能的實施例的唯一的實施例中,TIA/EIA/IS-54-B,IS-136標準規定每個TDMA幀包含六個接連的時隙以及具有40毫秒的持續時間,如
圖1所示。這樣,每個無線信道可載送3到6個DTC(例如,3到6個電話對話),這取決於用來以數字方式編碼對話的語音編碼器/解碼器(編碼解碼器)的源速率。
這樣的語音編碼解碼器可以與全速率或半速率運行。全速率DTC在給定的時間間隔內需要的時隙數是半速率DTC的兩倍,以及在TIA/EIA/IS-54-B和IS-136中,每個全速率DTC使用每個TDMA幀的兩個時隙,即TDMA幀中的六個時隙的第一和第四、第二和第五、或第三和第六時隙。每個半速率DTC使用每個TDMA幀的一個時隙。在每個DTC時隙期間,如圖2所示,發送324個比特,其主要部分(260比特)是由於編碼解碼器的語音輸出,其中包括由於語音輸出的糾錯編碼的比特,以及其餘的比特被使用於保護時間和附加開銷信令以便用於諸如同步的目的。
一旦信息從語音編碼解碼器輸出,它就被處理,以便在無線載波上發送。這個處理過程可被概括為如圖3上部所顯示的。其中,提供了信道編碼30和交織32用來防止信道錯誤,這些信道錯誤當信息在無線信道36上傳輸時會擾亂信息。信道編碼(例如塊編碼或卷積編碼)使得信息流增加冗餘度,它可被使用來識別和糾正在無線信道上傳輸信息期間出現的錯誤。由於無線信道上的傳輸而出現的誤碼經常是以突發方式出現的。然而,某些類型的信道編碼在糾正單個誤碼時是最有效的,但在糾正長串的錯誤接收的比特時不太有效。因此,使用交織來分開接連的信息比特,然後以非接連的方式發送它們。這樣,將突發錯誤有效地散布,以使得當接收的信息被去交織時,信道編碼多半能夠糾正在傳輸期間出現的錯誤。
不同的系統使用不同類型的信道編碼和交織。例如,按照以上描述的IS-136標準系統設計的系統可配備按照其中所描述的有關話音編碼器的信道編碼和交織,如圖4所示。其中,語音編碼器40的輸出被分成第1類和第2類比特,第1類比特比起第2類比特在重現時所覺察到的信號質量上是更重要的,所以更多地被保護以它不出錯誤。事實上,為了進一步保護12個感覺上最重要的第1類比特,在方塊42,對這12個比特計算7比特循環冗餘檢驗(CRC),並在方塊44,把它加到要被卷積編碼的比特串中。在卷積編碼時,輸出的編碼的比特不僅僅取決於最近輸入的比特的比特數值,而且先前的比特的比特數值(它提供了某種形式的存儲)可被使用來檢測接收的信號流中的錯誤。卷積編碼率(在本例中是1/2)表示所提供的冗餘量,在本例中是對於每個輸入信息比特產生兩個編碼的比特。編碼的第1類比特和未編碼的第2類比特然後在兩個時隙上被加密(方塊46)和交織(方塊48),如圖5所示。這樣,兩個語音幀的每個語音幀中的比特在D-AMPS系統的每個時隙被發送,以便如上所述地分散突發錯誤。
回到圖3,交織器32的輸出被發送到調製器34,在其中數據被調製在射頻載波上。在以上所述的D-AMPS例子中,當前使用的具體調製是π/4移相差分編碼四相移位鍵控(DQPSK)。在這種方案中,正如本領域技術人員將會看到的,信息調製是通過調製波形的相位的相對改變而達到的。格雷(Grey)編碼被使用於雙比特的符號的星座(constellation)映射(將在下面描述),以使得相鄰的循環改變只相差一個比特。這樣,噪聲錯誤將會導致與相鄰的相位有關的符號的錯誤的選擇,只產生單個誤碼。一旦信息被調製,就可以執行某些後處理(例如,濾波和放大),然後信息在無線信道上被發送。
為了完整性,圖3也顯示了與移動臺中處理接收信號的接收機有關的功能塊。在其中,解調器38、去交織器41、和解碼器實際上分別執行與調製器34、交織器32、和信道編碼器30所執行的相反的過程。本領域技術人員很熟悉這些器件的工作,所以這裡不再加以描述。可任選的均衡器39(或RAKE接收機,例如用於DS-CDMA系統)也可被包括在信號處理路徑中。這個裝置處理在信息在無線信道上傳輸期間出現的信號反射的影響,這是例如通過建立信道模型和試圖根據在某些接收間隔期間接收的各種回波來確定最可能的發送的序列而實現的。
如上所述,在IS-136以及許多其它系統中的信息可以以全速率或半速率被發送。半速率通信按照連接數目提供附加容量的機會,因為每個幀支持六個信道而不是三個。然而,如上所述的兩個時隙的交織只適用於全速率傳輸,因為半速率傳輸每幀只使用一個時隙。因此,在IS-136系統中當前的半速率通信的實施方案不提供時隙交織,從而面臨突發糾錯問題。
因此,希望提出克服這些問題和缺點的、供半速率通信用的解決方案。更一般地,希望提供考慮多用戶檢測檢測的系統和方法,其中多用戶或源以重疊或交織方式發送信息。
發明概要按照本發明克服了傳統的用於傳送信息的方法和系統的這些與其它缺點和限制,在本發明中,申請人給出用於把兩個用戶或源以半速率多路復用到每個時隙的技術和系統。該多路復用技術有效地提供兩個信息子信道,它又通過在成功地解碼/解調一個子信道以後重新編碼/重新調製信息而提供改進解碼/解調每個子信道的機會。描述了各種調製星座,這些星座利用每個符號中的某些比特可能是已知的這一事實。
附圖簡述通過參照附圖來閱讀以下的詳細描述將更明白本發明的這些與其它目的、特徵和優點,其中圖1顯示在傳統的IS-136中的示例的幀格式;圖2顯示用於傳統的IS-136系統的上行鏈路(上部的)和下行鏈路(下部的)時隙格式;圖3是示例的傳統的無線通信系統的功能方框圖;圖4顯示按照傳統的IS-136系統的信道編碼和交織;圖5顯示在傳統的IS-136系統中由於全速率通信的雙時隙交織;圖6是無線通信系統中示例的移動臺和基站的方框圖;圖7顯示按照本發明的示例性實施例的、涉及來自兩個用戶或源的子信道的半速率通信;圖8顯示本發明的示例的符號多路復用實施例;圖9描繪本發明的示例的符號間多路復用實施例;圖10-14(a)顯示與8-PSK調製有關的各種星座映射;圖15描繪按照本發明的一個示例性實施例的語音和FACCH交織與信道編碼;以及圖16(a)和16(b)分別描繪了用於8-PSK和8-DPSK調製傳輸的示例的下行鏈路格式。
詳細描述以下的示例性實施例是在TDMA無線通信系統的環境中給出的。然而,本領域技術人員將會看到,這種接入技術僅僅是用於說明的目的,以及本發明好容易應用於不同類型的接入技術,例如,包括混合的TDMA/碼分多址(CDMA)。
圖6是示例的、其中可實施本發明的蜂窩移動無線電話系統的方框圖,它包括示例的基站110和移動臺120。基站包括控制和處理單元130,它被連接到MSC 140,MSC 140又被連接到PSTN(未示出)。這樣的蜂窩無線電話系統的總的方面在技術上是熟知的,例如在上述的美國專利申請中描述的,以及由授權給Wejke等的、題目為「Neighbor-Assisted Handoff in a Cellular CommunicationSystem(蜂窩通信系統中相鄰者輔助的切換)」的美國專利No.5,175,867和1992年10月27日提交的、題目為「Multi-modeSignal Processing(多模式信號處理)」的美國專利申請NO.07/967,027描述的,這兩篇專利在本申請中引用,以供參考。
基站110通過被控制和處理單元130控制的話音信道收發信機150控制多個話音信道。另外,每個基站包括控制信道收發信機160,它可以控制一個以上的控制信道。控制信道收發信機160被控制和處理單元130控制。控制信道收發信機160在基站或小區的控制信道上廣播控制信息給被鎖定在該控制信道的移動臺。將會看到,收發信機150和160可被實施為單個裝置,像話音和控制收發信機170那樣,與共用同一個射頻載頻的DCC和DTS一起進行使用。
移動臺120在控制信道上接收信息廣播,像它的話音和控制收發信機170那樣。然後,處理單元180估計接收的控制信道信息,它包括作為對於移動臺要被鎖定到的候選者的小區的特徵,以及確定移動臺應當鎖定到哪個小區。因此,接收的控制信道信息不單包括關於它所涉及的小區的絕對信息,也包含關於與控制信道有關的小區相鄰的其它小區的相對信息,如在授權給Rajth等的、題目為「Method andApparatus for Communication Control in a RadiotelephoneSystem(無線電話系統中用於通信控制的方法和設備)」的美國專利No.5,353,332中描述的那樣,該專利在本申請中引用,以供參考。
如前面所述,在示例的IS-136系統中的全速率通信規定交織來自一個用戶或源的、在每個TDMA幀內分配給該用戶(例如,對於IS-136的兩個時隙)的每個時隙上的信息,如圖5所示。為了把這種類型的交織推廣到半速率通信(如對於IS-136系統規定的,即,每個半速率用戶只有每幀一個時隙),假定以半速率發送的信息被交織在不同的TDMA幀的時隙上。然而,把信息交織在不同的TDMA幀的時隙上用於半速率通信,會在重現用於半速率通信的信號時增加附加的延時,這與全速率通信不同。因此,希望對於半速率通信提供某種形式的交織,以便分散在移動臺120與基站110之間進行信息傳輸期間出現的突發錯誤,而不增加延時。
按照本發明的示例性實施例,所以,通過交織在下行鏈路上每個時隙中的不同用戶的信息,信息交織可被提供給在同一幀的各時隙之間的半速率用戶源。這在接收機處提供了與全速率通信時相同的交織延時。考慮圖7的示例的下行鏈路幀格式,以說明這個概念。
在其中,與用戶A的語音幀XA和YA部分和用戶B的語音幀XB和YB部分有關的信息被多路復用在一起,以及在時隙1中被發送。用戶A的語音幀XA和ZA部分和用戶B的語音幀XB和ZB部分多路復用在一起,以及在時隙4中被發送。來自其它用戶的信息的類似的多路復用可在時隙2和5,以及時隙3和6中進行,以使得在每個TDMA幀中仍舊提供六個半速率信道。通過把用戶A和B的半速率信息分散在時隙1和4上,突發錯誤更容易被糾正。
雖然按照本發明的這種類型的交織可被提供在下行鏈路上,但由於不可能對與各個移動臺有關的、地理上不在同一個地點的發射機的發射進行定時,所以對於上行鏈路(移動臺到基站方向)不易實行這種類型的交織。儘管上行鏈路沒有進行這種類型的交織,移動臺仍應當被提供以關於它們應當在哪個上行鏈路時隙上發送它們的數據的某種類型的信息。考慮到傳統的半速率通信提供一個下行鏈路時隙給每個移動臺,所以,每個移動臺只在一個相應的時隙中發送其上行鏈路突發。然而,因為按照本發明每個移動臺現在可在每個幀的兩個時隙上接收半速率信息,移動臺必須隱含或明晰地識別它們的分配的上行鏈路時隙。下面,在模式信令的討論中提供了明晰的上行鏈路時隙分配的一個例子。
與用戶A和B有關的信息可以以各種不同的方式被交織在每個時隙內。例如,可以按逐個符號的原則進行交織,這種類型的交織在這裡被稱為「符號多路復用」。符號多路復用可以取許多形式,然而,通常與用戶A的信息流有關的一些比特被分配成由一個或多個符號載送,其後面跟隨被分配給一個或多個符號的、與用戶B的信息流有關的一些比特,這可按某種重複的型式進行。符號多路復用可以取以下的形式每隔一個符號,在該符號中具有隻與一個用戶的信息流有關的比特,每次有兩個符號具有隻與用戶的比特流有關的信息比特(如圖8所示),或任何想要的型式。符號多路復用可以具有變化的重複型式,例如AABABBAABABB,等等,只要該型式對於遠端單元是先知的。
在每個時隙中來自兩個不同的用戶的數據的交織也可以按逐個比特地進行而不是逐個符號地進行。這可按照本發明的示例性實施例,通過把與用戶A的信息流有關的一個或多個比特分配給一個符號然後以來自用戶B的信息流的一個或多個比特填充在該符號中的其餘位置而達到。圖9上顯示了這種類型的符號間多路復用的例子。在圖上顯示了一個時隙的一部分,其中三個比特符號被用來發送信息。這樣,第一符號具有來自用戶A的信息流的信息的兩個比特和來自用戶B的信息流的信息的一個比特,而第二符號具有來自用戶B的信息流的信息的兩個比特和來自用戶A的信息流的信息的一個比特。像先前的、使用符號多路復用來提供一種用於交織來自兩個不同用戶的數據到一個幀的兩個不同時隙的機制的實施例那樣,符號間多路復用也可被使用來把與每個用戶有關的數據分布到一個幀中的間隔開的時隙,以便防止在半速率通信時的突發錯誤。
本領域技術人員將會看到,將來自不同用戶的比特多路復用到一個時隙中,實際上就是在每個時隙內建立兩個子信道。除了分配這些子信道給不同用戶以外,應當看到,這些子信道也可被分配給與一個用戶有關的不同連接。例如,來自與一個用戶有關的話音連接和數據連接的信息可以通過採用上述的符號多路復用或符號間多路復用技術把來自每個連接的信息交織到多個時隙而以半速率被發送。同樣地,來自一個用戶的兩個話音或兩個數據連接可以以類似的方式被發送。
由於上述的示例性實施例依賴於與要被多路復用在每個時隙上的兩個數據源(例如,用戶)有關的信息,這引起一個問題,即如何處理其中只有一個工作的用戶正在被基站發送的情況。可能有各種解決辦法。首先,這一個工作的用戶可被轉換到全速率格式(包括全速率話音編碼器的使用)。當然,必須通知移動臺關於該轉換,它基本上等效於從半速率到全速率通信的切換。這個信息可以通過使用下面描述的模式信令而被傳送到移動臺。其次,上述的兩個子信道的概念在這種情況下可以通過使用與對於兩個子信道方法的相同的話音編碼器、但加上更多的信道編碼以便填充通常由第二信道的源給出的比特,而被代替。
第三種解決辦法是保持兩個子信道以及發送任意的或預先規定的數據作為非存在的「用戶B的」信息。這樣,預先規定的、半速率信道編碼結構和現有的話音編碼器即使在只有一個工作的用戶正在接收在半速率下行鏈路信道上的信息時仍可被使用。另一個可能性是保持信道編碼結構,但取消話音編碼器以及在語音編碼的比特正常出現的地方替換預先規定的數據。再一個任選方案是取消信道編碼和話音編碼器,而只是用預先規定的比特填充用戶B的信息流。最後,第二子信道可以通過重複由一個工作的用戶發送的一個信息幀(即把工作的用戶的語音幀複製到第二子信道)而被填充。
在以上的示例性實施例中描述的對信息的多用戶多路復用可被使用來提供交織和減小半速率無線通信中突發錯誤的影響。然而,多用戶多路復用也提供多用戶檢測的機會,即使用來自一個子信道的解碼的信息來幫助解碼另一個子信道的信息。現在將描述本發明的這個方面。
以上描述的符號多路復用和符號間多路復用也可被使用來提供附加增益給解碼/解調處理過程。通常,給定兩個子信道一起被多路復用在一個時隙中以及一個受到衰落和幹擾的無線信道,兩個子信道中至少一個子信道多半可被正確地解碼。例如,用戶A的移動臺將接收和試圖解碼/解調在每個幀內它所分配的時隙中的信息。用戶A也能成功地解碼它自己的信息,在此以後不需要進行附加的處理。然而,如果用戶A由於CRC失效不能解碼它自己的信息,則它可能試圖解碼與用戶A的信息一起被多路復用的用戶B的數據。如果用戶B的信息可被成功地解碼/解調,則這個突發可被重新編碼和重新解調,以及用戶A的設備可以第二次試圖通過使用已知的符號和/或用戶B的信息的比特來解碼它的信息。
對於使用信息流內的已知信息流來幫助進行未知符號的解碼/解調的處理方法本身在早先的文獻中已被描述,所以這裡不作詳細描述。然而,有興趣的讀者可以參閱在1997年9月30日公布的、題目為「Simultaneous Demodulation and Decoding of a DigitallyModulated Radio Signal Using Known Symbols(使用已知符號同時解調和解碼數字調製的射頻信號)」的美國專利No.5,673,291和在1998年1月29日公布的、題目為「Method and Apparatus forDetecting Communication Signals Haying Unequal ErrorProtection(用於檢測具有不相等的錯誤保護的通信信號的方法和設備)」的國際專利公布號No.WO 98/04047,這兩個專利每個在此引用,以供參考。
在符號多路復用方面,如圖8所示,這種解碼/解調一個子信道,然後重新編碼/重新調製以及解碼/解調另一個子信道的處理是直接了當的。用戶A的設備首先進行去交織,並試圖解碼/解調「A」符號。如果成功,則處理結束。否則,用戶A的設備將試圖解碼被去交織的包括了「B」符號的子信道。如果成功的話,符號被重新編碼和重新調製,以及用戶A的設備試圖通過使用「B」符號的知識解碼/解調「A」符號。
在符號間多路復用方面,如圖9所示,在確定「A」比特以前在用戶A的設備中確定「B」比特,可以增加有關解調「A」比特的確定性。圖9所示的示例的符號間多路復用描述每個符號三個比特。使用每個符號3比特的一個示例的調製是8-PSK,它具有在圖10上可看到的8個星座點。發射機設置相應於星座點之-的同相和正交相位信號。圓半徑代表信號幅度。在接收機處,噪聲和其它信號有害分量在符號判決時將產生不同於八個特定的星座點的任一個點的接收信號。與無線信道有關的噪聲越多,在圓上實際的(發送的)星座點離接收的點的距離越大。接收的點被解譯為代表星座上八個點中最接近的點。這樣,最可能的錯誤事件是,在接收機處信號點被解譯為與實際發送的點相鄰的星座點。
因為噪聲對調製的影響的這種特徵,一種比特到星座的通用映射使用了格雷(Grey)編碼,以便減小對於最可能的錯誤事件的誤碼的數目。圖11顯示了一個這樣的映射。對於每個星座點,圓上的兩個最靠近的相鄰者被分配為在僅僅一個位置處數值上不同的比特組合。這樣,沿著圓從信號點到信號點的移動一次只改變一個比特。這種類型的映射在出現一個錯誤時使得出錯的比特的數目最小。
當採用本發明的符號多路復用實施例時,格雷編碼映射可能是適合的。然而,當採用符號間多路復用實施例時,按照本發明的其它映射可以產生更好的解調結果以及增加處理增益。
例如,考慮圖12(a)所示的用於8-PSK星座的示例的比特映射,它可以結合以上所述的符號間多路復用接收一起使用。如上所述,通過首先解碼用於其它用戶的子信道,可以對於涉及感興趣的子信道的符號來識別已知的比特。如果已知被分配給圖12(a)的星座中的每個點的最高位(MSB),即最左面的比特,則解調問題簡化為QPSK。例如,如果已知MSB為數值「1」,則星座歸結為圖12(b)所示的情形。如果已知MSB為數值「0」,則星座歸結為圖12(c)所示的情形。
通過使用用於8-PSK調製的、圖12(a)所示的映射和上述的多用戶檢測技術,該調製可以比起圖11所示的格雷編碼映射更能容忍噪聲和其它信號有害分量。這可以通過注意到在圖12(b)和(c)上任何的其餘的點之間的最小距離相隔90°而在圖11上其餘的點之間的距離是45°而很容易看到。然而,這並不一定意味著圖12(a)的映射對於所有的應用項都是最佳的。例如,圖12(a)的映射在MSB是未知時是特別差的,因為每個點具有相反數值的MSB作為它的相鄰者,這使得在不知道MSB時選擇錯誤的星座點的可能性最大化。相反地,圖11的映射比起在不知道MSB時圖12(a)的映射更好。
也應當考慮其它的映射。例如,圖13(a)顯示當知道兩個最低位(LSB)時對於MSB的最佳映射。對於每種情況,其餘的點間隔開180°。例如,如圖13(b)所示,當兩個LSB都是零時,其餘的星座實際上歸結為BPSK。這種映射對於其中不用知道兩個LSB而檢測MSB的情況也是最佳的,如圖13(c)所示。在其中,本領域技術人員將會看到,由於信號點中的四個只有一個具有不同的MSB數值的相鄰者,而對於另四個信號點,各相鄰者具有相同分配的MSB值,這表示依據MSB檢測的最佳映射。
然而,圖13(a)上描繪的映射的弱點在已知MSB的情況下嘗試確定2個LSB時變得很明顯。考慮圖13(d),其中假定MSB具有數值「1」。在其中,可以看到,在四個其餘的點的中部的兩個信號點都具有以45°間隔開的不同數值的相鄰者,這是對於對抗噪聲的最壞可能的結果之一(雖然,無論如何,它們是被進行格雷編碼的)。
圖14(a)上顯示了再一個星座映射。這種映射可給出對於其中已知MSB和2個LSB被檢測的情況下,比圖13(a)的示例的映射有輕微的改進。這可在圖14(b)上看到,其中MSB具有數值「0」,這時,很明顯,兩個中間的其餘的信號點具有相同的LSB數值。
這樣,將會看到,在給定每個接收的符號中一個或多個比特的知識後,改變在調製過程中使用的星座映射可提供不同的抗噪聲特性。因為以上提供的符號間多路復用技術提供與要被放置在一個符號中的兩個不同的子信道有關的比特,所以選擇優選的映射的機會就增加了。然而,具體的映射的選擇取決於在每個子信道中涉及的信道編碼、在對於符號間多路復用選擇比特時使用的比特型式、系統設計和想要的結果。
例如,來自每個用戶或連接的被最高度地保護的比特(例如,在上述的D-AMPS例子中的第1類比特)可被映射到每個符號的MSB,而同時使用能最大限度地檢測這些比特的映射。然後,上述的重新編碼/重新調製程序將使得解碼其餘的2個LSB更容易。另一個替換例是增加用於來自源的已最高度地保護的比特的信道編碼以及使用圖12(a)的映射。因為使用更多的信道編碼,與檢測這些MSB有關的性能可能比對於圖11的映射的性能更好,即使該映射對於MSB本身是不太適用的。然後,因為在圖12(b)或12(c)的星座中其餘的信號點被最佳地設置,可使用較少的信道編碼來保護這些比特。
再一個替換例是通過使用圖12(a)的映射來分配最多的信道編碼給幾個LSB,以及首先檢測這些比特,哪種映射對於這種形式的檢測是最佳的。具有在這個星座中的最不太適宜的映射的MSB,可被分配給源中的最不太重要的比特。
另一個替換例是使用圖13(a)所示的映射,以及分配信息流中的比特給幾個LSB。這些比特再次地首先被檢測,但現在MSB比前述的例子被更好地安置。如果在被多路復用在一起的比特流中有未編碼的類別,則後一個替換例在信道條件相當好時提供較好質量的比特幀。前一種方法增加了最重要比特可被正確地恢復而最不重要的比特可能更經常地具有誤碼的可能性。
再一個技術涉及首先通過使用圖13(a)或圖14(a)中的映射來檢測MSB,然後,在重新編碼後檢測LSB。在這種檢測中,四個信號中的兩個信號沒有具有不同數值的靠近的相鄰者。然後,在另一次重新編碼後,有可能從不同的信道檢測到其餘的比特。接收機可以首先嘗試一個信道。如果它不能成功地解碼(例如,通過檢驗CRC),則解碼另一個信道(其它比特)。因為信道編碼跨越幾個比特從而跨越幾個符號,所以另一個信道可被成功地解碼,即使第一信道解碼失敗的話。隨後的重新編碼可以減少在符號到比特的檢測中錯誤的數目,它然後可包容在第一次試圖時不能被進行信道解碼的信道中的其餘的錯誤。
本領域技術人員將會看到,對於特定的技術,特別是如果三個比特是在三種不同的情況下用中間重新編碼被檢測的,則有可能進行比這裡所顯示的更好的映射。而且,對於每個子信道,可以發送不同類別的比特。每個類別的比特包括受到相同的信道編碼保護的比特。例如,一個子信道可以具有如上所述的類別1和類別2的比特,而另一個子信道則載送涉及第三類別和第四類別的比特的數據(如果可能的話)。本領域技術人員將會看到,這些類別的比特可以通過使用一個以上的比特到符號的映射而被映射,即在一個符號中,這個類別被映射為第一個子集的比特,而對於另一個符號,這個類別被映射為第二個子集的比特。
對於每個特定的源、調製方法(例如,8-PSK、16QAM等)、空中接口(例如,IS-136、GSM、IS-95、PDC等),大型計算機仿真可被使用來確定信道編碼和多用戶多路復用方法的最佳分配,如這裡所述的。例如,某些符號可被分配給單個信道。如果這些符號可被正確地解碼,則下一個信道可以使用這些符號來估計信道的狀態,即,使用這些符號作為參考或導引符號。
除了它們對調製和解調技術的影響以外,也應當考慮附加開銷信令和信道編碼。對於被多路復用在每個時隙上的雙話音子信道,可以使用公共信道編碼。然而,在DAMPS中,業務信道頻率載波與一個提供更緊急的附加開銷信息給移動臺的快速相關的控制信道(FACCH)相多路復用。在多用戶多路復用方面,對於控制FACCH有兩種可能性。第一,如圖15所示,語音和FACCH可被分開地進行信道編碼。在本例中,FACCH字被縮短,以便適合於每個時隙的半速率部分。替換地,每個FACCH可以偷取2個語音幀或對FACCH信息的信道編碼量可被減少,以便適合於半速率方案。
第二種可能性是,信令FACCH對於被多路復用到半速率信道上的兩個用戶可以是共同的(「CFACCH」)。在這種解決辦法中,FACCH字長度可保持與全速率FACCH相同。然而,這種解決辦法影響用戶A和用戶B(用戶B的語音幀也將被取消),即使只打算把消息給一個用戶。這樣,CFACCH的使用將在語音傳輸時導致比起對於每個用戶使用不同地編碼的FACCH更短的、但更經常的中斷。CFACCH字裡面的鑑別符可以表示想要的接收者,即A,B,或二者。CFACCH可被劃分成兩個子區,每個用戶一個子區。
當兩個信號被多路復用成單個下行鏈路時隙時,其它的附加開銷信令也可能需要考慮。考慮圖16(a)(8-PSK)和16(b)(8-DPSK)的示例的、被設計用於全速率通信的下行鏈路時隙格式。在圖16(a)上,SYNC域提供同步比特,用以獲取對時隙的定時對準。REF域提供參考符號,它可被用作為參考,以便在開始相干解調信息時起輔助作用。幾個PLT域被分散開,以便提供導引符號。導引符號提供相位參考信息,以使得接收機能跟蹤無線信道對傳輸的信息的時間變化的影響。在這個示例的下行鏈路時隙格式中也提供各種有效負載DATA(數據)域。最後的斜坡域提供一個時間間隔,在此期間,發射機可按斜向下降的方式降低其發射功率,以便減小相鄰信道幹擾。圖16(b)顯示了對於差分編碼的、已調製的信息的示例的下行鏈路時隙格式。由於使用了差分編碼,導引符號不再有必要。
這些示例的全速率下行鏈路時隙的結構可能需要某些操作調整,以便利用上述的多用戶多路復用方式來運行。例如,對於每個時隙兩個用戶的情形,功率控制(PC)功能必須能夠調節控制每個用戶的發射機的輸出功率。然而,這些示例的下行鏈路時隙格式只配備一個功率控制比特。可以提供兩種用於控制每個用戶的輸出功率的替換例。第一,可以把一個附加比特加到功率控制域,不同的用戶隱含地了解哪個比特控制哪個用戶的輸出功率。第二,這個比特的用法可被時間多路復用,例如,用戶A可使用在時隙1中的PC比特,而用戶B使用在時隙4中的PC比特。第一解決辦法使有效負載數據減少一個比特,而第二解決辦法使得功率控制環的速度降低兩倍。
對於全速率和半速率通信(每個時隙一個或兩個用戶),PC比特可以在解譯PC數據以前把PC比特編組為多比特數值。例如,在接收兩個時隙的數據以後,數值00可以表示無變化,01表示增加x dB,10表示增加y dB,以及11可以表示無變化或保存或增加z dB。這些改變(x,y,z)可經過一定時間後進一步被濾除,以及當該過濾器的輸出使得想要的功率電平與實際功率電平相差w dB時可進行改變。
當然,本領域技術人員將會看到,如果在信道編碼後應用加密,如以上在圖4給出的DAMPS例子中那樣,則不可能使用上述的重新編碼技術。如果在信道編碼後應用加密,則用戶A不能解密用戶B的子信道信息、檢驗CRC和第二次重新編碼/重新調製信息。代替地,本發明的示例性實施例提供在信道編碼以前實施加密(如果有的話),例如,在語音幀上進行。
最後,模式信令可被提供用來通知移動臺關於由本發明的上述的示例性實施例造成的各種影響。例如,以下的信令可以在呼叫開始時和呼叫期間出現,其中包括作為切換命令的一部分。通過參考上述的實施例(其中只有一個工作的用戶當前正在另一個半速率時隙上發送),可以通知移動臺關於第二子信道的格式(信道編碼,其它子信道數據等等)。而且,可以發送一個標誌給移動臺,以便通知它與它分配的時隙多路復用的第二子信道是否可被使用來進行如上所述的重新編碼。其它的模式信令可以包括PC比特的用法以及是否允許CFACCH工作。例如,單個比特標誌可被發送到移動臺,它表示一個模態分組(例如MMFLAG=1)可以意味著接收的移動臺應當在一幀中相應於其第二下行鏈路時隙的時隙的上行鏈路上發送;應當考慮在其兩個所分配的下行鏈路時隙的每個時隙中的奇數比特要包括其子信道;以及它應當在每幀中讀出其第二下行鏈路時隙中的PC比特,以便調整它的功率。替換地,隱含信息可以通過規定對於每個子信道的每個這樣的特徵以及只通知那些分配了子信道的移動臺而被減少。也就是,對於按照本發明的給定的多路復用方案(例如,符號多路復用、符號間多路復用、或它們的組合),產生兩個(或多個)子信道。模式信令比特可向移動臺指示它將在哪個子信道上接收信息,作為對此的響應,該移動臺將隱含地知道(通過預先編程)哪個比特屬於它的信道哪個功率控制比特與它的發射功率有關等等。
現在將討論本發明的附加的示例性實施例,以便進一步說明上述的重新編碼技術可以如何地被應用來改進多個信息流的解調/檢測。正如本領域技術人員將會看到的,解調是指信道估值和提取軟接收樣本的處理過程。典型地,信道的相位和幅度被估值,以便在解調過程中使用。然而,對於某些調整或當沒有執行均衡(例如,沒有時間彌散)時,只有相位可被跟蹤。同步字和導引可以在改進信道時被使用。
當調製被包含在符號的絕對值內時,例如8PSK中的相位,重要的是如何消除任何會在相干解調接收信號以前引入發送的信號的衰落的相位變化。對於其中調製被包含在從一個符號到另一個符號的相移中的差分編碼的信號,在解調以前精確地跟蹤信道的相位改變可能不太重要。然而,差分編碼信號首先被相干解調,隨後可進行差分解碼,這與只尋找符號之間的相位差的接收機相比較,改進了性能。因此,對於基於絕對的或相對的符號值的調製,跟蹤信道是重要的。而且,當由於時間彌散引起的符號幹擾出現時或當調製格式在信號幅度中包含信息時(例如16QAM),則跟蹤信道的幅度也是重要的,該幅度由於瑞利衰落而會發生快速改變。
如果按比特被解碼那樣進行重新編碼,則信道估值的精度就有改進。因此,上述的雙通道解調處理過程可被一般化為周期性地重新估計信道和在以後的解調過程中使用重新估計的信道估值。以下提供了如何執行這樣的處理過程的例子。
一開始,根據來自每個源幀的變化的信道編碼規定不同類別的信息流為1,2,…n。對於這個例子來說,假定交織是雙時隙對角線交織(如用於IS-136系統的那樣)。
在本例中,每個用戶U1,U2,…Uw接收和處理時隙…,m-2,m-1,m,m+1,m+2,…等等。這些時隙,例如使用IS136,在時隙對1&4或25或36上被發送。當在接收機中處理時隙m以便產生語音幀j時,時隙m中的一半比特與另一個語音幀(即,另一個語音幀j+1)有關,該另一個語音幀包括也在時隙m+1中發送的那些比特(即,由於在IS136中使用雙時隙交織,見圖7)。按照本發明的時隙m的解調可被執行如下接收時隙m用於源幀j的最後處理解調解碼用戶U1的類別1的比特通過使用解碼的數據進行重新編碼,重新交織解調在給定來自先前解碼步驟的結果後,解碼用戶U2的類別1的比特通過使用解碼的數據進行重新編碼,重新交織在給定來自先前解碼步驟的結果後,解碼用戶Uw的類別1的比特通過使用解碼的數據進行重新編碼,重新交織解調在給定來自先前解碼步驟的結果後,解碼用戶U1的類別2的比特解調在給定來自先前解碼步驟的結果後,解碼用戶Uw的類別2的比特在給定來自先前解碼步驟的結果後,解碼用戶Uw的類別n的比特解調對於每個用戶U1,…Uw,現在恢復了源幀j。處理過程可以對於時隙m+1繼續進行,以便恢復幀j+1。
時隙m的一半比特在處理幀j+1時將被使用,這將在處理時隙m+1期間發生。為了在處理時隙m+1時具有來自時隙m的最好的質量樣本,時隙m的最後解調在對於時隙m的所有解碼完成以後進行。而且,在類別組中受最少保護的類別(n)常常完全不被糾錯編碼保護。在所有的被保護的類別被處理以後,最後的解調將增進未保護的比特的解調。
正如在以上引用的、題目為「Method and Apparatus forDetecting Communication Signals Having Unequal ErrorProtection(用於檢測具有不相等的錯誤保護的通信信號的方法和設備)」的、國際專利公布號WO 98/04047中描述的,在重新編碼、重新交織和重新調製處理過程中使用的反饋信息可以是用來提供改進的性能的軟(即,或然率)信息。例如,圖12(a)上的調製星座可能沒有損壞到像圖12(b)或12(c)上顯示的那樣明顯。替代地,反饋的軟信息指示一個或然率,說明圖12(b)的星座是適當的,和另一個或然率,說明圖12(c)的星座是適當的。
當然,上述的算法只是可結合按照本發明的多用戶檢測一起被利用的重新編碼主題的多個變例的一個。例如,在對於每個用戶進行解碼每個單個類別後不需要執行無線信道的估值。在最大保護的類別被解碼以後只需重新估計無線信道就可以足夠了。當處理一個後面的時隙時,將使用任何給定的時隙中的一半比特。所以,當為了有利於在開始解碼第一種選擇的類別的比特時得到儘可能高的數據質量而針對一個突發以及針對隨後的突發中的用戶來完成所有的信道解碼時,執行最後的信道估計和解調可能是有利的。而且,如果通過CRC檢驗或來自先前解碼的比特的軟信息而提供了有一個指示該信息不可靠,則接收機在繼續進行以前可以跳過到另一個用戶數據或另一個類別,以免引起接收樣本的進一步惡化。
授權給Paul Dent的美國專利No.5,673,291(上面已經提到)教導了可以在本發明中被利用的進一步的改進。例如,上述的信道估計和信道解碼不需要被分成兩個不同的處理過程。例如,當使用維特比信道解碼器時,每個狀態可以具有單獨的信道估值器,其狀態對於每個解碼的比特進行更新。另一個改進是並行地解碼來自多個用戶和多種類別的信息。對於在維特比解碼器中的每個步驟,可以產生輸入到所有其它的維特比解碼器的修正的輸入數據。
對於語音傳輸,在處理數據時出現的延時通常應當被最小化。然而,如果可以容忍比起已經被語音編碼器和雙時隙交織所引入的更多的延時,可以得到進一步的性能改進。例如,當幀j被解碼時(它在時隙m的處理結束以後發生),在時隙m期間在解碼幀j時被使用的、來自時隙m-1的數據可以被重新引入到時隙m-1中。解碼幀j-1現在可進一步被改進。在現在改進了時隙m-1中的數據後以及由於這些比特的一半連同時隙m中的數據一起被使用來形成幀j的情況下,時隙m現在可被重新處理。這樣,通過迭代過程可以改進性能。然而,由於幀j-1在後一個時隙到來以前不能被釋放到語音解碼器,因而這種迭代過程會引入延時。在延時和處理性能之間的一個折衷是在處理時隙m-1以後把幀j-1釋放到語音解碼器,以使得可使用迭代過程來增強能影響幀j的時隙m-1的比特。在這個處理過程中,使用被存儲的幀j-1的複製品。如果幀j-1中的比特被改變,則這將對於被傳遞到語音解碼器的幀j-1沒有影響。另外,一個較優良的例子是把在時隙m-1中的新改進的比特重新引入到時隙m-2中,然後及時地轉到首先進一步改進時隙m-1以及最後改進時隙m。本領域技術人員應當看到,可能有許多的變化方案。
現在給出簡單而實際的例子,其中限制了其複雜性以便容易理解,在該例子中不進行任何迭代的時隙間處理。在此,源是帶有三種類別的語音編碼器。類別1a是用CRC進行保護的以及以第一編碼速率進行編碼,類別1b不具有CRC,以及以第二編碼速率進行編碼,類別2不具有CRC或信道編碼。算法是根據以下假定被設計的即類別1a比起類別1b更多地被保護(即,具有更低的編碼速率和從而更多的冗餘度),以及沒有如上面參照圖15所述的FACCH類型的語音業務中斷。在本示例的算法(下面定義的斜體表示式)中,可以執行以下的步驟對於源幀j的最後的處理過程,接收時隙m。分配的信道是A。解現設置q=0[2]解碼用戶A的類別1a如果CRC=OK,則更新接收數據,設置q=a解碼用戶B的類別1a如果CRC=OK,則更新接收數據,設置q=q+a[3]事例1如果用戶A的CRC=非OK和用戶B的CRC=非OK則進到[ERR]事例2如果用戶A的CRC=OK和用戶B的CRC=非OK則進到[4]事例3如果用戶A的CRC=非OK和用戶B的CRC=OK則解碼用戶A的類別1a如果用戶A的CRC=OK,則更新接收數據,設置q=q+a和進到[4],否則進到[ERR]
事例4如果用戶A的CRC=OK和用戶B的CRC=OK則進到[4][4]如果q ≥ a則重新相位調整和設置q=O解碼用戶A的類別1b如果metric=OK,則更新接收數據,和設置q=q+b解碼用戶B的類別1b如果metric=OK,則更新接收數據,和設置q=q+b[5]如果q≥b則重新相位調整解碼用戶A的類別2提取對於用戶A的類別2比特和對於兩個用戶的、與幀j+1有關的所有比特[6]發送幀j到語音解碼器。存儲與幀j+1有關的比特。
進到[END][ERR]聲稱幀j是不能解碼的。存儲與幀j+1有關的比特。[END]進行解碼幀j+1。
在以上的示例性算法中,術語更新接收數據是指在進一步處理接收數據時解碼的結果將在進一步處理接收數據中被反映(軟的或硬的信息)。實際的格式化(信道重新編碼、交織、符號間多路復用)是在算法中隱含地理解的。
術語解調是指從接收的突發中提取軟的數值。這包括首先估計和然後補償由瑞利衰落引入的相移。在解調以前,執行時間同步,其中從過採樣的接收信號中提取符號間隔開的樣本組。
術語重新相位調整是指通過使用解碼的數據改進對由瑞利衰落引入的相位誤差進行的糾正。
在以上的例子中常數值a和b取決於類別1a和類別1b的相對保護級別。想要設置這些常數為這樣的數值,以使得重新相位調整隻在解碼操作足以成功地保證重新相位調整時才進行。注意到下一個幀(j+1)可以從重新相位調整時得到好處,即使類別1a不能被正確地恢復。在以上的例子中,採取一種相當簡單的方法來判決接收的樣本是否應當被重新相位調整,即在解碼來自兩個用戶的類別1a以後,如果至少一個解碼通道是成功的,則執行重新相位調整。如果至少一個類別1b信息流被成功地解碼,則再次地執行相位重新調整。
用於確定是否應當進行重新調整的更一般的例子可以是把a和b作為被設置成等於從信道解碼器接收的質量度量的變量來使用,然後在上述的每次迭代時檢驗是否q>=c。在這個更一般的例子中,c的數值是一個門限值,它可以根據涉及許多數值的仿真(包括,信道編碼)而被確定,以及可依賴於來自解碼處理的軟輸出而改變。
當估計解碼的類別1a比特的質量時,CRC可被用作為質量指示符。對於類別1b,可以使用維特比解碼器的費用函數所選擇的路徑的絕對或相對門限值。相對門限值可以是比較所選擇的路徑的度量與類別1a比特的選擇路徑,以取決於例如分別在類別1a和類別1b中的總比特數的適當的數值來進行定標。
從以上的例子中將會看到,如果用戶A或用戶B的類別1a都不提供肯定的CRC檢驗,則幀j被丟棄。為了說明的目的,這樣的措施在以上的例子中被描述僅僅是為了限制複雜性。在大多數情況下,進一步處理類別1b比特將不允許正確地恢復類別1a比特。然而,取決於在每個類別中使用的信道編碼量,當對於類別1a比特的CRC失敗時丟棄幀可能是不希望的。因此,在步驟[3]中,用戶A的類別1b比特被解碼,而不是被放棄。如果成功的話,按照度量,可以重新嘗試對類別1a解碼。然而,這後一個方法增加解碼的複雜性。
按照本發明的再一個示例性實施例,上行鏈路上的多噪聲的無線信道條件可以通過在上述的幾種傳輸模式之間切換而被解決。可能出現多噪聲的無線信道條件的一個示例的情形是在範圍受限制的系統中,在些系統中在基站和移動站之間的距離可以使得無線信道中的噪聲將基站或移動臺處的接收信號質量降低到不能經受的程度。對於下行鏈路這個問題可以通過增加基站處的天線高度和/或增加發射功率而很容易解決。例如,基站能夠以每個載波50瓦或更大的功率來進行發射。然而,上行鏈路的問題較多,因為移動臺的天線尺寸不容易增加,移動臺中使用的功率放大器也沒有設計成能夠支持發射功率的很大的增加,例如,移動臺典型地可以以約0.6瓦的功率電平發射。
因此,當在上行鏈路中經受例如根據基站處接收信號質量檢測到的多噪聲信道條件時,本發明的示例性實施例為用戶從例如上述的半速率傳輸切換到使用全速率帶寬(例如,等效於每個用戶每幀的兩個全時隙的帶寬)提供保證。附加帶寬可以以幾種不同的方式被使用,以便添加上附加的比特,從而在基站處提供更好的接收信號質量。例如,全速率話音編碼器和信道編碼可被使用,這可以提供對抗噪聲方面的附加堅固性。替換地,半速率話音編碼器仍舊可被使用,但可以提供附加的信道編碼,它所增加的冗餘度可被使用來糾正更多的錯誤。再一個替換例是把每個時隙的比特複製到新的(全速率)時隙中。這提供了一種分集形式,其信息可在基站處被組合或選擇,以便改進接收信號質量。如果在基站處接收的信號質量改進到可接受的程度,則系統可識別出噪聲影響的減小,以及使移動臺返回到半速率傳輸模式。當然,如上所述,改變傳輸模式時可以伴隨著以適當的模式信令通知移動臺以表示模式改變。
雖然只參照幾個示例性實施例詳細地描述了本發明,但本領域技術人員將會看到,可以作出各種修改而不背離本發明。例如,雖然結合半速率通信描述了本發明,但本領域技術人員將會看到,這裡所闡述的概念可被擴展到三分之一速率、四分之一速率等等,而附加的用戶或源被多路復用到相同的帶寬。因此,本發明只由以下的、打算包括其所有的等同物的權利要求限定。
權利要求
1.用於解碼在通信系統內發送的信息的方法,包括以下步驟把與第一用戶有關的信息和與第二用戶有關的信息進行交織,以便產生交織的信息塊;在一個時隙中發送所述交織的信息塊;在接收機處去交織所述第一用戶的信息和所述第二用戶的信息;以及根據從解碼所述第二用戶的信息得出的知識來解碼所述第一用戶的信息。
2.權利要求1的方法,其特徵在於,其中所述解碼步驟還包括以下步驟試圖解碼所述第一用戶的信息;如果在所述先前的步驟中不成功,解碼至少一部分所述第二用戶的信息,以便產生已知的信息;以及通過使用所述已知的信息來解碼所述第一用戶的信息。
3.權利要求1的方法,其特徵在於,其中所述解碼步驟還包括以下步驟解碼至少一部分所述第二用戶的信息,以便產生已知的信息;以及通過使用所述已知的信息來解碼所述第一用戶的信息。
4.權利要求2的方法,其特徵在於,還包括以下步驟把所述第二用戶的信息劃分成多個類別,每個類別與不同的信道編碼級別相聯繫,其中所述至少一部分的所述第二用戶的信息是所述多個類別之一。
5.權利要求3的方法,其特徵在於,還包括以下步驟把所述第二用戶的信息劃分成多個類別,每個類別與不同的信道編碼級別相聯繫,其中所述至少一部分的所述第二用戶的信息是所述多個類別之一。
6.權利要求1的方法,其特徵在於,其中所述交織步驟還包括以下步驟按逐個符號的原則多路復用所述第一和第二用戶的信息。
7.權利要求2的方法,其特徵在於,其中所述多路復用步驟還包括以下步驟提供重複的符號型式,其中包括至少一個包含只與所述第一用戶的信息有關的比特的符號,後面跟隨至少一個包括只與所述第二用戶的信息有關的比特的符號。
8.權利要求7的方法,其特徵在於,其中所述重複符號型式是交替的符號。
9.權利要求1的方法,其特徵在於,其中所述交織步驟還包括以下步驟按逐個比特的原則多路復用所述第一和第二用戶的信息,其中來自所述第一用戶的至少一個比特和來自所述第二用戶的至少一個比特可被包括在一個符號中。
10.權利要求9的方法,其特徵在於,其中所述多路復用步驟還包括以下步驟提供包含所述第一用戶的信息的兩個比特和所述第二用戶的信息的一個比特的第一符號,後面跟隨包含所述第二用戶的信息的兩個比特和所述第一用戶的信息的一個比特的第二符號。
11.權利要求1的方法,其特徵在於,還包括以下步驟加密所述第一和第二用戶的信息;以及信道編碼所述所述第一和第二用戶的加密的信息。
12.用於解碼接收的信息的方法,其中多個用戶的信息在給定的時間間隔內交織,所述方法包括以下步驟在每個用戶的信息內,提供至少第一和第二類別,其中所述第一類別比起所述第二類別具有更多的冗餘度;從所述接收信息中解碼所述第一類別的第一用戶信息;通過使用來自所述先前的步驟的解碼信息重新編碼所述接收的信息;根據所述解碼的第一類別的所述第一用戶的信息,從所述接收的信息中解碼所述第一類別的所述第二用戶的信息;通過使用來自所述先前的步驟的解碼信息重新編碼所述接收的信息;根據所述解碼的第一類別的所述第一和第二用戶的信息,從所述接收的信息中解碼所述第二類別的所述第一用戶的信息;通過使用來自所述先前的步驟的解碼信息重新編碼所述接收的信息;以及根據所述解碼的第一類別的所述第一和第二用戶的信息和所述第二類別的所述第一用戶的信息,從所述接收的信息中解碼所述第二類別的所述第二用戶的信息。
13.權利要求12的方法,其特徵在於,還包括以下步驟在每種類別的信息已經對於每個所述多個用戶被解碼以後,估計一個在其上發送所述接收的信息的信道。
14.權利要求12的方法,其特徵在於,還包括以下步驟只在一個最受保護的類別的信息已經對於所述多個用戶中的每一個被解碼以後,估計一個在其上發送所述接收的信息的信道。
15.權利要求12的方法,其特徵在於,還包括以下步驟在與所述接收的信息有關的最後解碼步驟以後,估計一個在其上發送所述接收的信息的信道。
16.權利要求12的方法,其特徵在於,其中所述解碼步驟是並行地進行的。
17.在無線通信系統中用於傳送信息的方法,包括以下步驟通過提供重複的符號型式來交織第一用戶的信息和第二用戶的信息,所述重複的符號型式包括至少一個包含只與所述第一用戶的信息有關的比特的符號,後面跟隨至少一個包括只與所述第二用戶的信息有關的比特的符號,後面跟隨至少一個包含只與所述第一用戶的信息有關的比特的符號;以及在第一時隙發送所述交織的第一和第二用戶的信息。
18.權利要求17的方法,其特徵在於,其中所述重複符號型式是交替的符號。
19.在無線通信系統中用於傳送信息的方法,包括以下步驟通過按照逐個比特的原則多路復用第一和第二用戶的信息來交織所述第一用戶的信息和第二用戶的信息,其中來自所述第一用戶的至少一個比特和來自所述第二用戶的至少一個比特可被包括在一個符號中;以及在第一時隙中發送所述交織的第一和第二用戶的信息。
20.權利要求19的方法,其特徵在於,其中所述多路復用步驟還包括以下步驟提供包含所述第一用戶的信息的兩個比特和所述第二用戶的信息的一個比特的第一符號,後面跟隨包含所述第二用戶的信息的兩個比特和所述第一用戶的信息的一個比特的第二符號。
21.權利要求19的方法,其特徵在於,還包括以下步驟對供給所述第一用戶的信息進行解碼;根據所述解碼的信息改進信道估值;重新編碼所述信息;以及根據所述改進的信道估值,對供給所述第二用戶的信息進行解碼。
22.權利要求17的方法,其特徵在於,還包括以下步驟對供給所述第一用戶的信息進行解碼;根據所述解碼的信息改進信道估值;重新編碼所述信息;以及根據所述改進的信道估值,對供給所述第二用戶的信息進行解碼。
23.權利要求17的方法,其特徵在於,還包括以下步驟對每個幀提供預定數目的時隙;把供給所述第一用戶的附加信息與供給所述第二用戶的附加信息交織在所述幀內的第二時隙中;以及發送所述第二時隙。
24.權利要求23的方法,其特徵在於,其中所述預定數目是6。
25.權利要求17的方法,其特徵在於,還包括以下步驟把所述第一和第二移動臺所分配的上行鏈路時隙明晰地通知所述第一和第二移動臺。
26.權利要求25的方法,其特徵在於,其中所述明晰地通知的步驟還包括以下步驟發送包括關於所述被分配的上行鏈路時隙的標識的信息單元。
27.權利要求17的方法,其特徵在於,還包括以下步驟把所述第一和第二移動臺所分配的上行鏈路時隙隱含地通知所述第一和第二移動臺。
28.權利要求27的方法,其特徵在於,其中所述隱含地通知的步驟還包括以下步驟根據被發送到所述第一和第二移動臺的、關於下行鏈路時隙的信息單元,識別所述被分配的上行鏈路時隙。
29.權利要求19的方法,其特徵在於,還包括以下步驟把所述第一和第二移動臺所分配的上行鏈路時隙明晰地通知所述第一和第二移動臺。
30.權利要求29的方法,其特徵在於,其中所述明晰地通知的步驟還包括以下步驟發送包括關於所述被分配的上行鏈路時隙的標識的信息單元。
31.權利要求19的方法,其特徵在於,還包括以下步驟把所述第一和第二移動臺所分配的上行鏈路時隙隱含地通知所述第一和第二移動臺。
32.權利要求31的方法,其特徵在於,其中所述隱含地通知的步驟還包括以下步驟根據被發送到所述第一和第二移動臺的、關於下行鏈路時隙的信息單元,識別所述分配的上行鏈路時隙。
33.在無線通信系統中用於傳送信息的方法,包括以下步驟把所述第一用戶的信息與所述第二用戶的信息進行交織;在與無線信道有關的第一時隙,發送所述交織的第一和第二用戶的信息;終結所述第二用戶的信息的源;以及在所述無線信道的所述第一時隙,繼續發送所述第一用戶的信息。
34.權利要求33的方法,其特徵在於,還包括以下步驟切換所述第一用戶的信息傳輸,以便使用整個所述第一時隙。
35.權利要求34的方法,其特徵在於,還包括以下步驟把所述切換通知移動臺。
36.權利要求33的方法,其特徵在於,還包括以下步驟增加與所述第一用戶的信息有關的信道編碼,以便代替所述第二用戶的信息。
37.權利要求33的方法,其特徵在於,還包括以下步驟提供任意數據,以便代替在所述交織步驟中的所述第二用戶的信息。
38.權利要求37的方法,其特徵在於,其中所述任意數據被進行過話音編碼和信道編碼。
39.權利要求37的方法,其特徵在於,其中所述任意數據被進行過信道編碼,但沒有被進行過話音編碼。
40.權利要求37的方法,其特徵在於,其中所述任意數據沒有被進行過話音編碼,也沒有被進行過信道編碼。
41.權利要求37的方法,其特徵在於,其中所述任意數據是所述第一用戶的數據的重複。
42.在無線通信系統中用於從第一源和第二源發送信息的方法,包括以下步驟通過以下步驟把來自所述第一源和所述第二源的比特一起交織在單個符號中;把來自所述第一源的至少一個比特分配到所述單個符號的至少一個最高位(MSB)中;以及把來自所述第二源的至少一個比特分配到所述單個符號的至少一個最低位(LSB)中;以及發送在其它符號之中的所述單個符號。
43.權利要求42的方法,其特徵在於,其中所述符號是8-PSK符號,以及所述至少一個MSB包括來自所述第一源的一個比特和所述至少一個LSB包括來自所述第二源的兩個比特。
44.權利要求42的方法,其特徵在於,還包括以下步驟作為所述至少一個MSB,分配來自所述第一源的高度保護的比特;以及利用一個可提高檢測所述至少一個MSB的概率的比特到符號的映射。
45.權利要求44的方法,其特徵在於,其中所述高度保護的比特是類別1比特。
46.權利要求42的方法,其特徵在於,其中所述第一和第二源包括被轉發到無線通信系統中基站的不同的信息流。
47.在無線通信系統中用於發送附加開銷信息和有效負荷信息到被分配以同一個信道的第一和第二用戶的方法,包括以下步驟通過使用共同信道編碼來對用於所述第一和第二用戶的所述有效負荷信息進行編碼;把用於所述第一和第二用戶的所述編碼的有效負荷信息一起多路復用到所述同一個信道;通過使用與所述共同信道編碼不同的信道編碼,對所述附加開銷信息進行編碼;把用於所述第一和第二用戶的所述編碼的附加開銷信息一起多路復用到所述同一個信道;以及發送所述編碼的附加開銷和有效負荷信息。
48.權利要求47的方法,其特徵在於,其中所述多路復用所述編碼的附加開銷信息的步驟還包括以下步驟在所述共同信道中提供不同的附加開銷字以用於每個所述第一和第二用戶。
49.權利要求48的方法,其特徵在於,其中使得用於每個所述第一和第二用戶的所述不同的附加開銷字的大小適合於與所述共同信道有關的時隙。
50.權利要求47的方法,其特徵在於,其中所述多路復用所述編碼的附加開銷信息的步驟還包括以下步驟從所述有效負荷信息中竊用一個用於每個所述不同的附加開銷字的分開的幀,以便提供用來發送所述附加開銷信息的帶寬。
51.權利要求47的方法,其特徵在於,其中所述多路復用所述編碼的附加開銷信息的步驟還包括以下步驟作為所述不同的信道編碼,提供減小的信道編碼總量,以使得所述不同的字佔用單個語音幀。
52.權利要求47的方法,其特徵在於,其中所述多路復用所述編碼的附加開銷信息的步驟還包括以下步驟在所述共同信道中,為每個所述第一和第二用戶提供共同的附加開銷字。
53.權利要求12的方法,其特徵在於,還包括以下步驟提供用於標識所述共同的附加開銷字的預期接收者的鑑別符。
54.權利要求53的方法,其特徵在於,其中所述鑑別符將所述第一用戶、所述第二用戶、或所述第一和第二用戶標識為所述預期接收者。
55.權利要求47的方法,其特徵在於,其中所述共同信道包括在重複幀結構內的至少一個時隙。
56.在無線通信系統中用於與被分配以同一個下行鏈路信道的第一用戶和第二用戶進行通信的方法,包括以下步驟把供給所述第一和第二用戶的有效負荷信息多路復用在所述下行鏈路信道的同一個時隙內;以及利用所述有效負荷信息發送功率控制信息給所述第一和第二用產。
57.權利要求56的方法,其特徵在於,其中所述利用所述有效負荷信息發送功率控制信息給所述第一和第二用戶的步驟還包括以下步驟在所述時隙內為每個所述第一和第二用戶提供一個功率控制比特。
58.權利要求56的方法,其特徵在於,其中所述利用所述有效負荷信息發送功率控制信息給所述第一和第二用戶的步驟還包括以下步驟在所述時隙內提供一個功率控制比特,該功率控制比特被交替地使用來控制所述第一用戶和所述第二用戶的發射功率。
59.在無線通信系統中用於與被分配以同一個下行鏈路信道的第一用戶和第二用戶進行通信的方法,包括以下步驟把供給所述第一和第二用戶的有效負荷信息多路復用在所述下行鏈路信道的同一個時隙內;以及發送至少一個模式標誌給所述第一和第二用戶,所述模式標誌標識至少一個能用來處理所述多路復用的有效負荷信息的參量。
60.權利要求59的方法,其特徵在於,其中所述至少一個模式標誌指示與所述多路復用的有效負荷信息有關的格式。
61.權利要求59的方法,其特徵在於,其中所述至少一個模式標誌指示與所述第二用戶的有效負荷信息有關的子信道信息是否能在解碼所述第一用戶的有效負荷信息之前被解碼和被重新編碼。
62.權利要求59的方法,其特徵在於,其中所述至少一個模式標誌指示所述第一和第二用戶藉以解譯至少一個功率控制比特的方式。
63.權利要求59的方法,其特徵在於,其中所述至少一個模式標誌指示共同的附加開銷字是否被交織在用於所述第一和第二用戶的所述有效負荷信息之中。
全文摘要
無線通信系統支持多用戶多路復用。描述了帶有在兩個源之間的數據的交織的半速率通信。這種多路復用技術有效地提供兩個信息子信道,通過在成功地解碼/解調一個子信道後重新編碼/重新調製信息,這又提供了改進解碼/解調每個子信道的機會。
文檔編號H04L5/12GK1300483SQ99806118
公開日2001年6月20日 申請日期1999年5月11日 優先權日1998年5月11日
發明者R·A·克裡斯特 申請人:艾利森電話股份有限公司