專利名稱：無線通信系統中的速率適配的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及無線通信系統，具體涉及通過無線通信系統的數據傳輸。
背景技術：
在熟知的第三代CDMA只數據演變基無線通信系統中，以下稱之為3G-1 x EVDO，利用單獨的頻率載波提供話音和數據服務。就是說，話音和數據信號是通過不同頻率載波的單獨正向鏈路發射的。數據是以固定的數據發射功率但可變的數據速率通過時間復用頻率載波發射的。具體地說，利用接收機中基站發射的導頻信號測得的SIR確定該接收機可以支持的數據速率。通常，確定的數據速率對應于最大的數據速率，在此速率下接收機可以獲得的最低服務質量水平。較高的測量SIR變換成較高的數據速率，其中高數據速率比低數據速率有較高級次的調制和較弱的編碼。例如，若在兩個不同接收機中測得接收機SIR是12dB和-2dB，則每個接收機中的數據速率分別是2.4Mb/s和38.4Mb/s。
為了提高系統的吞吐量，3G-1 x EVDO允許接收機有最良好的信道狀態，即，最高的測量SIR，從而有最高的相關數據速率，可以在有相對差信道狀態的接收機之前發射。3G-1 x EVDO利用快速速率適配機構，使接收機在每個時隙測量SIR，利用測得的SIR計算數據速率，和把計算結果報告給基站。基站利用來自多個接收機的計算數據速率，調度特定的接收機何時發生數據傳輸。
當特定接收機給基站報告最高的計算數據速率時，就發生從該基站到那個接收機的數據傳輸。在數據傳輸中利用以下的協議。基站以計算的數據速率在時隙n發射數據給接收機。接收機接收到該數據傳輸，并用ACK/NACK消息給予響應，ACK/NACK消息指出數據傳輸是否被接收機成功地接收到，即，沒有差錯地被接收到。具體地說，若數據傳輸被成功地接收到，則接收機用確認消息ACK給予響應。否則，接收機用否認消息NACK給予響應。基站在時隙n+j接收ACK/NACK消息，其中j是某個已知的時間偏置。因此，基站可以確定ACK/NACK消息是從某個接收機中發射的，在接收到ACK/NACK消息之前j個時隙發射數據到該接收機。
若接收到ACK消息，則基站知道數據傳輸到相關的接收機是成功的。若接收到NACK消息，則基站知道數據傳輸到相關的接收機是不成功的。響應于NACK消息，基站以相同的數據速率重發早先發射的相同數據。請注意，術語“重發相同數據”應當理解為描述數據的重新傳輸，該數據可以與它比較的數據相同或不相同，即，與以前傳輸時發射的數據相同或不相同，只要重新傳輸的數據可以與它比較的數據進行軟組合。接收機在時隙n+j+k接收到重新傳輸的數據，其中k是某個已知的時間偏置。
即使相關接收機的信道狀態可能已發生變化，這種現有技術協議在重新傳輸中利用初始傳輸的數據速率是不利的。具體地說，若信道狀態在初始傳輸的時間到重新傳輸的時間內發生降級，則重新傳輸很可能比初始傳輸遭受較高的誤幀率(FER)，從而導致傳輸質量的下降。或者，若信道狀態得到改進，而由于重新傳輸中利用較高的數據速率，因此沒有充分地利用信道資源。
發明內容
本發明是一種基于信道狀態的數據速率適配方法。在本發明中，基于測得的第一信道狀態，首先以第一數據速率發射數據，隨后基于測得的第二信道狀態，以第二數據速率重發該數據，其中測量第一信道狀態在時間上是在測量第二信道狀態之前。
參照以下的描述，權利要求書和附圖，可以更好地理解本發明的特征，方面和優點，其中圖1是按照本發明一個實施例的流程圖，說明數據速率適配方法；圖2是按照本發明一個實施例的流程圖，說明改變子分組長度，調制方式和發射子分組的時隙數目的方法；和圖3是按照本發明一個實施例的子分組形成方案的例子30。
具體實施例方式
本發明是一種基于信道狀態的數據速率適配方法。圖1是按照本發明一個實施例的流程圖100，說明數據速率適配方法。在步驟110，基站或發射設備從要實施數據傳輸的多個接收機中接收速率指示消息，其中速率指示消息可以是接收機中的信道狀態測量結果或基于接收機中信道狀態測量結果計算的數據速率。在步驟115，基站選取發射數據的接收機，其中選取的接收機最好是與最高數據速率相關的接收機。在步驟120，基站以相關速率指示消息中指出的數據速率發射數據子分組到選取的接收機。
在另一個實施例中，步驟120中發射的子分組可以是以高于速率指示消息中指出的數據速率發射的。這樣做的原因是，為了減少步驟120中發射子分組的時隙數目。雖然由于增大數據速率而可能使傳輸質量下降，然而混合式ARQ可用于軟組合步驟140中發射的子分組和步驟120中發射的子分組。在某些條件下，例如，較低的數據速率，在利用混合式ARQ(軟組合)時，通過“積極”地利用信道，即，以高于接收機中指出的數據速率發射，可以提高信道的吞吐率。
在實際傳輸編碼器子分組之前的任何時間，可以在基站與接收機之間協商發射編碼器子分組的數據速率。例如，接收機發射速率指示消息到基站，指出數據速率為19.2Kb/s。基站希望有更快的數據傳輸，想利用76.8Kb/s的數據速率發射編碼器子分組到接收機。因此，基站發射新的速率消息給接收機，指出該基站將以新的數據速率發射編碼器子分組到接收機，其中指出的新數據速率與數據速率消息中指出的數據速率可以是相同或不相同的。在接收到新的速率消息之后，接收機就知道使用該數據速率解碼編碼器子分組。
在本發明的一個實施例中，新的數據速率是基于數據速率消息和編碼器分組的長度。對于較大長度的編碼器分組，需要設置的新數據速率為數據速率消息中指出數據速率的高倍數，例如，該數據速率的4倍，為的是減少傳輸中使用的時隙數目和增加調度靈活性。與此對比，對于較小長度的編碼器分組，需要設置的新數據速率為數據速率消息中指出數據速率的低倍數，例如，該數據速率的1倍，為的是更有效地利用信道。
表I是一個查閱表的例子，它可用在基于接收機指出的數據速率和編碼器分組的長度選取新的數據速率。例如，我們假設數據速率消息中指出的數據速率為38.4Kb/s和編碼器分組是1,536比特。于是，新速率消息指出的新數據速率為153.6Kb/s。
表I
在步驟125，基站從選取的接收機接收到ACK/NACK消息。若該消息是ACK，則在步驟130流程圖100回到步驟110。若該消息是NACK，則在步驟135基站從選取的接收機接收另一種速率指示消息。此外，若NACK是由接收機發射的，則該接收機在存儲器中存儲步驟120中發射的接收數據，因此，它在以后可以軟組合重新傳輸的相同數據。
在步驟140，基站利用步驟135接收的第二速率指示消息中指出的數據處理速率重發數據子分組到選取的基站。在步驟120中，可以利用高于第二速率指示消息中指出的數據速率發射子分組。
在一個實施例中，步驟120和140中發射的數據子分組有相同的長度，若步驟120和140中的數據速率是不同的，則發射子分組的時隙數目或調制方式可以不同。在另一個實施例中，若混合式ARQ可用于軟組合步驟120和140中發射的子分組，則這種子分組有是不同的長度。
在另一個實施例中，不管選取接收機發射的ACK/NACK消息是ACK消息或NACK消息，流程圖100從步驟125回到步驟110。在這個實施例中，在選取的接收機不是與最高數據速率相關接收機的情況下，重新傳輸到原先選取的接收機。
在一個優選實施例中，步驟120和140中發射子分組的方式在不同的數據速率下可以是混合式ARQ。通過改變子分組的長度，調制方式和發射子分組的時隙數目，可以實現這個實施例。圖2是按照本發明一個實施例的流程圖200，說明改變子分組長度，調制方式和發射子分組的時隙數目的方法。在步驟210，建立與新接收機的連接或通過其他的廣播裝置，基站給接收機指出該基站將使用的數據傳輸速率，該速率對應于來自該接收機的速率指示消息和每個編碼器分組的長度(如表I所示)。或者，基站發射新的速率消息到選取的接收機，指出該基站打算發射數據到選取接收機所用的新數據速率。在另一個實施例中，新的數據速率消息可以與編碼器分組長度指示一起包括在標題信息中。在步驟215，把編碼器分組處理成有特定長度的編碼器子分組，其中編碼器分組是打算提供給接收機的信息碼組，而編碼器子分組代表發射到該接收機的編碼器分組。具體地說，編碼器分組是信道編碼的，隨后被收縮(puncturing)和/或重復以得到子分組。子分組的長度取決于發射該子分組的數據速率和編碼器分組的長度。
圖3是按照本發明這個實施例的子分組形成方案的例子30。包含3,072比特的編碼器分組是在1/5速率下快速編碼成15,360比特。請注意，在這個例子中，利用相同的信道編碼器信道編碼該編碼器分組，它與子分組的長度無關。然后，信道編碼的編碼器分組，即，15,360比特，經受不同的收縮和/或重復操作以得到4個不同長度的編碼器子分組，其中可以從每個編碼器子分組導出原始編碼器分組。具體地說，信道編碼的編碼器分組被收縮和/或重復以產生兩個13,824比特編碼器子分組，一個24,576比特編碼器子分組，兩個12,288比特編碼器子分組和/或三個6,144比特編碼器子分組。這兩個13,824比特編碼器子分組可以是相同或不相同的。同樣，兩個12,288比特編碼器子分組和三個6,144比特編碼器子分組也可以是相同或不相同的。在它們之間可以軟組合每個編碼器子分組。
請注意，每個編碼器子分組是與不同的數據速率相關。就是說，兩個13,824比特編碼器子分組是與819.2Kb/s的數據速率相關；24,576比特編碼器子分組是與38.4Kb/s，76.8Kb/s，153.6Kb/s和307.2Kb/s的數據速率相關；兩個12,288比特編碼器子分組是與614.4Kb/s和1288.8Kb/s的數據速率相關；以及三個6,144比特編碼器子分組是與2457.6Kb/s的數據速率相關。因此，若發射子分組的數據速率是153.6Kb/s，則該子分組的長度是24,576比特。請注意，對于給定的數據速率和編碼器分組長度，只存在一種子分組格式。雖然圖3描述同時產生的所有8個不同的子分組，但是，不必在同時產生所有8個編碼器子分組。
在步驟220，編碼器分組長度標識符添加到編碼器子分組，其中編碼器分組長度標識符指出導出編碼器子分組的分組長度。基于編碼器分組長度標識符和傳輸數據速率，接收機可以確定子分組的格式，因此，利用從相同編碼器分組導出的編碼器子分組的重新傳輸或先前傳輸，接收機可以正確地軟組合和聯合地解碼相關的編碼器子分組(雖然前者子分組可以是不同的格式)。回想起對于給定的數據速率和編碼器分組長度只存在一種子分組格式。基于以上討論的許多實施例中一個實施例，接收機知道該數據速率。基于在連接建立時給接收機指出的變換或廣播信道，根據來自接收機的速率指示消息變換傳輸數據速率。否則，傳輸數據速率是在消息或數據標題信息中發射給接收機。
在另一個實施例中，給定數據速率或編碼器分組長度是否存在一種子分組格式，編碼器子分組格式標識符可以代替編碼器子分組長度標識符添加到編碼器子分組中，或編碼器子分組格式標識符可以與編碼器子分組長度標識符進行組合。編碼器子分組格式標識符指出相關編碼器子分組的格式，因此，接收機知道如何根據編碼器子分組導出編碼器分組。
在步驟225，編碼器子分組被調制并通過一個或多個時隙發射到接收機。用于調制編碼器子分組的調制方式類型取決于新的數據速率。表II描述一個查閱表的例子，它可以基于新的數據速率選取調制方式。從該表中可以看出，獲得較高的數據速率需要較高的調制方式(每個符號有較多的比特)。例如，若新的數據速率是307.2Kb/s，則用于發射編碼器子分組的調制方式是QPSK。
表II
編碼器子分組傳輸中使用的時隙數目取決于新的數據速率和編碼器分組(或編碼器子分組)的長度。表III描述一個查閱表的例子，它可用于確定用新的數據速率發射特定長度編碼器分組所需的時隙數目。
表III
雖然本發明的詳細描述是參照某些實施例，但也可以有其他的方案。例如，本發明也可應用于長度不是3,072比特的編碼器分組；編碼器子分組的長度可以不同；特定編碼器子分組的數據速率可以不同；等等。所以，本發明的精神和范圍應當不限制于此處描述的這幾個實施例。
權利要求
1.一種發射數據的方法，包括以下的步驟基于在將要實施數據傳輸的接收機中測得的第一信道狀態確定第一數據速率；以第一數據速率實施第一數據傳輸；若接收機沒有成功地接收到第一數據傳輸，則基于在該接收機中測得的第二信道狀態確定第二數據速率；和以第二數據速率實施第二數據傳輸，其中第二數據傳輸是第一數據傳輸的重新傳輸。
2.按照權利要求1的方法，其中第一數據傳輸和第二數據傳輸是相同的。
3.按照權利要求1的方法，其中第一數據傳輸可以與第二數據傳輸軟組合。
4.按照權利要求1的方法，還包括以下附加的步驟在確定第一數據速率的步驟之前，接收指出該接收機第一數據速率的速率指示消息。
5.按照權利要求1的方法，還包括以下附加的步驟在確定第一數據速率的步驟之后和確定第二數據速率的步驟之前，接收指出該接收機第二數據速率的速率指示消息。
6.按照權利要求1的方法，其中第一數據速率高于接收的速率指示消息中指出的數據速率。
7.按照權利要求1的方法，其中第二數據速率高于接收的速率指示消息中指出的數據速率。
8.按照權利要求1的方法，還包括以下附加的步驟在確定第一數據速率的步驟之前，接收指出多個接收機數據速率的多個速率指示消息。
9.按照權利要求8的方法，還包括以下附加的步驟利用接收的多個速率指示消息發射數據到多個接收機，從這些多個接收機中選取一個接收機。
10.按照權利要求9的方法，其中選取的接收機是與指出最高數據速率的速率指示消息相關的接收機。
11.一種接收數據傳輸的方法，包括以下的步驟接收機以第一數據速率接收第一數據傳輸，其中利用測得的第一信道狀態確定第一數據速率；和若接收機沒有成功地接收到第一數據傳輸，則發射指出測得的第二信道狀態的速率指示消息；和以第二數據速率接收第二數據傳輸，其中利用測得的第二信道狀態確定第二數據速率。
12.按照權利要求11的方法，還包括以下附加的步驟若接收機沒有成功地接收到第一數據傳輸，則存儲接收的第一數據傳輸。
13.按照權利要求12的方法，還包括以下附加的步驟軟組合存儲的第一數據傳輸和接收的第二數據傳輸。
全文摘要
公開一種基于信道狀態的數據速率適配方法。基于測得的第一信道狀態,首先以第一數據速率發射數據,隨后基于測得的第二信道狀態,以第二數據速率重發該數據,其中測量第一信道狀態在時間上是在測量第二信道狀態之前。
文檔編號H04L1/18GK1356801SQ0114247
公開日2002年7月3日 申請日期2001年11月29日 優先權日2000年11月29日
發明者阿那布·達斯, 法魯克·厄拉·克汗, 桑基夫·南達 申請人:朗迅科技公司