CN100499447C - 用于在移动通信系统中进行符号组合的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种在移动通信系统中软组合解调符号的装置和方法。发送装置以不同的调制方案调制符号，接收装置按照这些调制方案解调调制符号。软符号组合装置包括RWF计算器、RWF控制器和软符号控制器。RWF计算器计算调制符号的能量并将能量的相对比率确定为RWF。RWF控制器将解调的软符号的软度量乘以RWF。最后，软符号控制器组合所乘的软度量。

Description

用于在移动通信系统中进行符号组合的装置和方法
发明领域
本发明一般来说涉及使用重发方案(retransmission scheme)的移动通信系统，具体地说，涉及用于在接收机中进行软符号组合的装置和方法。
背景技术
总的来说，接收机进行软符号组合来改善使用重发方案(例如，HARQ：混合自动重复请求)的移动通信系统中的接收性能。
图1图解了在使用重发方案的移动通信系统中，对于每次发送使用不同调制方案和不同码速率的数据重发。参考图1发射机在第一次发送时使用具有码速(R)为1/4的16QAM(正交幅度调制)发送数据。如果接收机不能接收到数据，它就发送NACK(非确认)信号给发射机，请求重发数据。然后，发射机在第二次发送(即，第一次重发)时向接收机发送使用具有码速为1/2的不同调制QPSK(正交相位键控)的附加的冗余信息。接收机接收该冗余信息并使其接受软符号组合(soft symbol combining)。如果重发方案是CC(Chase Combining，追赶组合)，那么，发射机在重发时发送与在初始发送时同样的冗余信息。如果重发方案是IR(Incremental Redundancy，增量冗余)，那么，发射机在重发时发送同样或不同样的冗余信息。
软符号组合以两种方式进行。
(1)基于同类调制方案(homogeneous modulation scheme)的软符号组合：当利用同样的调制方案实施初始发送和重发时，接收机组合从单一解调器中输出的软符号，而不管是初始发送还是重发。这种软符号组合方法被用于使用一种调制方案的HARQ系统，或者使用多种调制方案但从数据初始发送该数据的最后重发保持同样的调制方案的HARQ系统。
(2)基于异类调制方案(heterogeneous modulation scheme)的软符号组合：当利用不同的调制方案实施初始发送和重发时，接收机组合在初始发送和重发时从不同解调器中输出的软符号。这种软符号组合方法被用在使用AMCS(自适应调制和编码方案)和自适应HARQ的通信系统中。
以下将更详细地描述同类调制方案和异类调制方案。
图2和3分别是操作根据同类调制方案和异类调制方案的传统接收机的框图。这里假设发射机在每次数据发送时，在HARQ算法中选择一种调制方案。发射机的操作依赖于系统实现，因此这里不提供描述。
参考图2和3，各接收机从解调器201-1和201-2(以后合起来称为201)以及解调器202-1和202-2(以后合起来称为202)获得软度量(soft metric)，这些解调器根据用于初始发送和重发的不同调制方案操作。当使用软符号组合时，软符号控制器203-1和203-2(以后合起来称为203)该软度量的算术和作为复合软符号度量(输出)。当不使用软符号(soft symbol)组合时，软符号控制器203按照原来的次序重排软符号。虽然没有图解，但可以在解调器201和202以及turbo(涡式)译码器204-1和204-2(以后合起来称为204)之间配置归一化模块，以便防止定点操作引起的溢出。归一化可以按照很多种熟知的方法进行，因此，这里将不提供描述。
因为图2所图解的接收机根据同类调制方案操作，所以解调器201-1和202-1支持同样的调制方案QPSK。另一方面，由于图3所图解的接收机根据异类调制方案操作，因此解调器201-2和202-2分别支持不同的调制方案：QPSK和16QAM。解调器201解调初始发送的数据，解调器202解调重发的数据。当软符号控制器203开始操作时，同时提供解调器201和202的输出。虽然在用于说明目的的图3中，接收机支持两种调制方案，但可以通过使用更多解调器来扩展到支持更多调制方案。
图2和3所图解的解调器可以以“Evaluation Methodology”中提供的多个方式(例如，在由3GPP2(第三代合作计划2)所提出的系统仿真指南“Evaluation Methodology”中提供的DMM(对偶极小度量)或者极小化误差的最大似然度量)输出软度量。本发明可以使用任何软度量产生方法来实现。这作为示例，将采用DMM。
在图2和3中所图解的传统软符号组合方法中，不管用于初始发送和重发的调制方案，都独立地根据针对每一发送的相应调制方案获得软度量。然后，依赖于是否使用了软符号组合，软符号控制器203不同地操作。具体地说，两个解调器201和202直接将软度量馈给软符号控制器203。如果使用了软符号组合，则软符号控制器203用算术方法计算两个软度量的平均。如果未使用软符号组合，则软符号控制器203重新排列软符号。
根据turbo码的性质和用作turbo译码器204的MAP(极大后验)译码器、LogMAP译码器和MaxLogMAP译码器的性能，必须考虑下列因素：上述直接软度量从用不同的调制方案的解调器馈给turbo译码器。
总之，在图2和3所图解的turbo译码器204中进行turbo译码期间，将信道可靠度Lc乘以输入的软度量。在AWGN(加性高斯白噪声)环境下，信道可靠度Lc＝4Eb/No，并与信道的SNR(信噪比)成正比地增加。因此，代表软符号的可靠度，信道可靠度Lc是一种加权因子，它在turbo译码器204执行MAP译码时随着软符号的质量变化。因此，如果SNR改变，这个加权因子也改变。因为预设了AWGN信道的目标SNR，所以，根据该目标SNR确定信道可靠度Lc。
对于MAP译码器，信道可靠度Lc是一非常重要的因子。众所周知，信道可靠度Lc的估计误差(例如过高估计或过低估计)很大程度地降低译码的性能。为了使性能降低达到最小，使用MaxLogMAP译码器代替MAP译码器。
如果由同类调制方案所处理的信号在诸如AWGN这样的静态信道中发送，则信道可靠度Lc没有任何变化。因此，软符号控制器203-1从图2所图解的接收机中的解调器201-1和202-1简单地计算出软度量的平均值，原因是软度量的信道可靠度相同。
然而，在异类调制方案中，信道可靠度Lc对于不同的调制方案是不同的。例如，QPSK软度量与8PSK或16QAM软度量组合在一起，则这些调制方案具有不同的信道可靠度。为了优化译码性能，必须根据调制方案的信道可靠度加权软度量，其理由与上述在turbo译码器中根据信道条件加权信道可靠度Lc的理由相同。
当在实际实施情况下，16QAM软度量与QPSK软度量组合在一起时，以1:3(16QAM:QPSK)的比率加权该软度量会产生大约0.8dB的增益提高，否则就不可能得到这样的增益提高。这里，组合涵盖了软符号组合和符号重组。因此，在软度量来自于异类解调器时，软度量必须根据信道可靠度进行加权。事实上，传统的符号组合方法主要关注同类符号的符号组合。即使当它处理异类符号的符号组合时，也只是简单地施加同样的信道可靠度Lc，而不用在turbo译码期间加权。结果降低了译码性能。
发明内容
因此，本发明的目的是在一接收机中提供一种装置和方法，用于将可靠度加权因子(RWF)分配给从使用不同的调制方案的、移动通信系统中的解调器中输出的软度量。
为了实现上述和其他目标，提供一种在移动通信系统中软组合符号的装置和方法。在该移动通信系统中，发送装置以不同的调制方案调制符号，接收装置按照该调制方案解调该调制符号。软符号组合装置包括RWF计算器、RWF控制器和软符号控制器。
根据本发明的一个方面，RWF计算器计算针对各调制方案的各RWF。RWF控制器将所解调的软符号乘以RWF。软符号控制器组合各乘积值。
根据本发明的另一方面，RWF计算器从每个调制方案计算调制符号的LLR(对数似然比)，并确定LLR的相对比率为针对调制方案的RWF。RWF控制器将所解调的软符号的软度量乘以RWF。软符号控制器组合乘出来的各软度量。
根据本发明的再一方面，RWF计算器从每个调制方案计算调制符号的SNR，并确定SNR的相对比率为针对调制方案的RWF。RWF控制器将所解调的软符号的软度量乘以RWF。软符号控制器组合乘出来的各软度量。
根据本发明的再另一方面，RWF计算器从每个调制方案计算调制符号的能量，并确定各能量的相对比率为针对调制方案的RWF。RWF控制器将所解调的软符号的软度量乘以RWF。软符号控制器组合乘出来的各软度量。
根据本发明的再另一方面，RWF计算器从每个调制方案计算调制符号的幅度，并确定各幅度的相对比率为针对调制方案的RWF。RWF控制器将所解调的软符号的软度量乘以RWF。软符号组合器组合乘出来的各软度量。
附图说明
根据在考虑到伴随的附图的情况下的下列详细描述，本发明的上述和其他目的和优点将变得更加明白，其中：
图1图解了对于使用重发方案的通信系统中的每一个发送，使用不同调制和不同编码率的数据重发；
图2是根据同类调制方案操作的传统接收机的方框图；
图3是根据异类调制方案操作的传统接收机的方框图；
图4是使用本发明的、利用多个调制方案的发送装置和接收装置的方框图；
图5是用于组合来自根据本发明的实施例的基于异类调制的系统中的多个解调器的软度量的装置的方框图；
图6图解了图5所图解的可靠度加权因子(RWF)控制器；
图7图解了8PSK信号的星座图；
图8图解了16QAM信号的星座图；
图9图解了根据是否施加RWF比较同类调制和异类调制的性能的曲线图；
图10是图解接收机中的一操作的流程图，该操作用于在根据本发明的实施例中的基于异类调制的系统中，计算关于所解调的符号的软度量的各RWF。
具体实施方式
以下将参考伴随的附图来描述本发明的优选实施例。在下列描述中，将不详细描述众所周知的功能和结构，因为不必要的细节会模糊本发明。
下列描述是基于本发明不限于HARQ，而是有关于解调器输出的软符号组合或符号重组进行的，不管解调器的输入是否是全部为初始发送数据、重发数据或初始发送数据和重发数据两者，并且不管解调器同时解调还是依次解调。术语“同类”和“异类”在这里用来分别指示使用同样的调制方案和使用不同的调制方案。
图4是使用本发明的、利用多个调制方案的发送装置和接收装置的方框图。参考图4，在发送装置中，信道编码器401产生前向纠错码(FEC)来纠正信道407中的错误。当请求数据重发时，冗余选择器402根据已知的冗余方法中的编码率来选择冗余信息。通常利用冗余选择器402来实施CC(ChaseCombining，追赶组合)和IR(Incremetal Redundancy，增量冗余)。多路复用器(MUX)403将冗余信息输出到多个调制器404-1至404-N之中使用对应于当前发送的调制方案的调制器。该调制器以其调制方案调制该冗余信息。如果系统是CDMA(码分多址)系统，则扩展器(spreader)405以预定的扩展码(spreading code)扩展调制符号。发射机406向上变频(upconvert)该扩展信号到适合发送的RF(射频)信号，并在信道407上发送RF信号。
接收装置按照发送装置的相反次序操作。接收机408向下变频(downconvert)在信道407上接收到的RF信号到基带信号。去扩展器(despreader)409以预定的扩展码去扩展(despread)该基带信号。解调器410-1至410-N根据它们的解调方案扩展信号。多路分解器(DEMUX)411有选择地将解调器410-1至410-N的输出馈给软符号控制器412。调制和编码控制器414共同控制发送和接收装置。调制和编码控制器414选择编码率、冗余信息和调制方案，以相应地控制冗余选择器402、软符号控制器412、MUX 403和DEMUX 411。进行选择的判据依赖于系统实现，因此其细节不在此提供。以后将更详细地描述作为本发明的主要特征的软符号控制器412。
图5是用于组合从根据本发明的实施例的基于异类调制的系统中的多个解调器输出的软度量的装置的方框图。参考图5，解调器410-1至410-N以不同解调方案解调从图4所图解的去扩展409中接收到的信号。例如，解调器410-2以QPSK解调，解调器410-N以16QAM解调。RWF计算器503计算将要被分配给来自每个解调器的软度量的RWF。只要解调器使用同样的调制方案，RWF对于该解调器来说就是固定的常数。RWF控制器501将来自解调器410-1至410-N的软度量乘以分配给各个软度量的RWF。软符号控制器412组合从RWF控制器501接收到的多个软度量，并将所组合的软度量馈给信道译码器413。这里，turbo译码器用作信道译码器413。
根据本发明的实施例，当使用不同的调制方案时，接收装置配备RWF控制器501来控制对于每一个解调器的相对信号可靠度Lc。运行RWF控制器501来反映从解调器410-1至410-N接收到的软度量中的信道可靠度，以便在软符号控制器412的软符号组合之后、在turbo译码器413中达到最佳的译码性能。换句话说，RWF控制器501控制加权因子。该加权因子根据调制方案和调制符号的SNR来确定。
以下将描述获得RWF的方法。
如图5所图解，在根据异类调制方案操作的接收机的解调器中加权软度量时，计算RWF是最重要的。计算关于来自解调器的软度量的RWF，以使得对于不同调制方案的解调符号具有优于turbo译码的等效可靠度。RWF计算器503执行RWF计算。RWF计算可以以软件或硬件(例如，查找表(LUT)或电路)来实现。当利用软件计算RWF时，调用RWF计算公式的程序可以存储在ROM(只读存储器)中。RWF控制器501将RWF乘以相应的软度量。RWF控制器501也可以以硬件(例如，计算器)或软件(例如，程序)来实现。
图6图解了根据本发明的RWF控制器501的实施例。参考图6，RWF控制器501包括如图5所图解的解调器410-1至410-N那样多个的乘法器601-1至601-N。乘法器601-1将从第一解调器410-1接收到的软度量乘以从RWF计算器503接收到的RWF(RWF1)，乘法器601-2将从第二解调器410-2接收到的软度量乘以从RWF计算器503接收到的RWF(RWF2)。按照同样的方式，乘法器601-N将从第N解调器410-N接收到的软度量乘以从RWF计算器503接收到的RWF(RWF N)。也就是说，RWF控制器501将来自解调器410-1至410-N的软度量乘以分配给各个软度量的RWF。
如上所述，在本发明中，最好以1:3的比例加权16QAM软度量和QPSK软度量。此外，加权比相似于调制方案的发送信号的幅度比1:3.16(
Figure C02805393D0012140908QIETU
)。这意味着根据不同调制方案的调制符号的SNR与它们的信道可靠度Lc密切相关。有关的模拟结果将在以下进行描述。
按照上述描述，如果初始发送和重发是根据异类调制方案实施的，那么在turbo译码期间，在不考虑不同调制的情况下，将公用RWF应用到异类软度量会导致性能下降。在初始发送和重发时，使用同样数量的Walsh码的模拟揭示了分别用1/3RWF和1/4RWF加权8SPK软度量和QPSK软度量产生最好的turbo译码性能。表1和表2说明了这一模拟的结果。
(表1)
 
RWF BWR PER
2 2.42e-03 3.40e-02
2.8 1.90e-03 2.40e-02
2.9 1.60e-03 2.10e-02
2.95 1.45e-03 1.90e-02
3 1.46e-03 1.90e-02
3.1 1.66e-03 2.40e-02
3.16 1.80e-03 2.50e-02
 
4 3.43e-03 3.50e-02
(表2)
 
RWF BWR PER
2 4.21e-03 2.40e-02
3 4.15e-03 1.70e-02
3.8 5.44e-03 1.50e-02
3.9 8.28e-03 1.20e-02
3.95 8.01e-03 1.20e-02
3.97 7.77e-03 1.20e-02
4 1.05e-03 1.20e-02
4.2 1.10e-03 1.20e-02
参考表1，在用同样的发送功率以16QAM实施初始发送而以QPSK实施重发的情况下，当关于16QAM的QPSK的RWF是3或其近似值(例如，2.95或3)时，获得最低的PER(分组错误率)，即1.90e-02。
参考表2，在用同样的发送功率以8PSK实施初始发送而以QPSK实施重发的情况下，当关于8PSK的QPSK的RWF是4的近似值(例如，3.9、3.95或3.97)时，获得最低的PER(分组错误率)，即1.20e-02。
考虑到模拟结果，提出了下列RWF计算方法。根据实施的复杂度和性能有选择地使用它们。RWF计算方法的组合使用的可用性依赖于系统。通过组合所提出的计算方法所产生的新RWF计算方法的详细描述不在这里给出。
方法1
在第一方法中，使用来自不同调制方案的调制符号的SNR、能量或幅度的比率来计算RWF。例如，如果QPSK调制符号的SNR是A，16QAM调制符号的SNR是B，则它们的RWF比率为A:B。这里，A和B是线性的。
此外，可以根据调制符号的幅度例如通过下述的方程(1)计算RWF。在方程(1)中，分子表示来自调制方案A的调制符号的幅度。分母表示来自调制方案B的调制符号的幅度。
或者，可以基于调制符号的能量例如通过下述的方程(2)计算RWF。在方程(2)中，分子表示来自调制方案A的调制符号的能量。分母表示来自调制方案B的调制符号的能量。
RWF = ( 1 L Σ k L ( X k 2 + Y k 2 ) ModulationA 1 L Σ k L ( X k 2 + Y k 2 ) ModulationB ) · · · · · · ( 1 )
RWF = ( 1 L Σ k L ( X k 2 + Y k 2 ) ModulationA 1 L Σ k L ( X k 2 + Y k 2 ) ModulationB ) · · · · · · ( 2 )
上述方程(1)表示基于调制方案A分别计算L个调制符号的幅度，然而再基于调制方案B分别计算L个调制符号的幅度，从而计算出各RWF的理论过程，其中变量L表示为了比较幅度的目的而测量的调制符号的数量，变量Xk和Yk分别表示第k个调制符号的同相分量值和正交分量值。例如，对应于在图7中定义成I-信道的X-轴的调制符号Sk的相位分量值被表示为Xk，对应于定义成Q-信道的Y-轴的调制符号Sk的相位分量值被表示为Yk。也就说，在正交坐标系中，一个调制符号可以表示成(Xk，Yk)的形式。因此，正如从方程(1)所看到的那样，一系列的操作：平方Xk和Yk、将平方的结果相加然后关于相加的结果求平方根，与使用正交坐标计算从中心到已知符号的位置的距离的过程相同。
在方程(2)中，变量L、Xk和Yk实质上与方程(1)中所限定的同样的符号相同。然而，方程(2)指示一个替换过程，与方程(1)的过程很不一样，在其中由每个调制方案计算调制符号的能量，然后根据能量计算RWF。根据这个过程，计算关于的平方和的平方根被代之以将平方的结果相加，因此，计算出要被用作计算RWF的因子的各个调制方案的平均能量。
方法2
在第二种方法中，利用映射到来自每个调制方案的调制符号的多个代码符号的平均LLR(对数似然比)或软度量比，来计算RWF。在QPSK中，两个代码符号s0和s1映射到一个调制符号，并计算两个代码符号s0和s1的平均LLR，即Avg_LLR(QPSK)。在8PSK中，三个代码符号s0、s1和s2映射到如图7所图解的一个调制符号，并计算三个代码符号s0、s1和s2的平均LLR，即Avg_LLR(8PSK)。在16QAM中，四个代码符号s0、s1、s2和s3映射到一个调制符号，并计算四个代码符号s0、s1、s2和s3的平均LLR，即Avg_LLR(16QAM)。按照同样的方式，计算映射到64QAM调制符号的代码符号的平均LLR，即Avg_LLR(64QAM)。所计算出来的平均LLR的比率被用作RWF。表达成
RWF = 1 LM Σ k = 1 L Σ i = 0 m - 1 Soft _ Metric ( k , i )                ......(3)
= 1 LM Σ k = 1 L Σ i = 0 m - 1 K log ( Pr { s k , j = 1 | X k , Y k } Pr { s k , j = 0 | X k , Y k } )
上述方程(3)表示计算关于L个调制符号的Soft_Metric(1，i)然后计算RWF的过程，其中变量L表示为了比较幅度大小的目的而测量的调制符号的数量，变量M表示构成一个符号的代码位。例如，在图7中，M是3。也就是说，一个调制符号Sk由三个代码符号
Figure C02805393D0015132323QIETU
、
Figure C02805393D0015132328QIETU
和
Figure C02805393D0015132346QIETU
组成。在方程(3)中，变量Xk和Yk分别表示第k个调制符号同相分量值和正交分量值。例如，对应于在图7中定义成I-信道的X-轴的调制符号Sk的相位分量值被表示为Xk，对应于定义成Q-信道的Y-轴的调制符号Sk的相位分量值被表示为Yk。也就说，利用正交坐标系，一个调制符号可以表示成(Xk，Yk)的形式。此外，在方程(3)中，Pr{A|B，C}表示在事件B和C发生的条件下，出现事件A的概率。K是用来归一化的常数。因子i和k分别表示代码符号的调制符号的次序。方程(3)代表计算第k个调制符号的各自代码符号Xk和Yk成为“0”或“1”的概率的过程，因此，可以根据所计算出的概率值计算软度量，然后根据软度量的平均值计算RWF。
方法3
在第三种方法中，通过简化或近似方程(3)来计算RWF。例如，整体地近似方程(3)，或只近似Soft_Metric(k，i)。后面将描述方程(3)的近似。
方法4
由于方程(3)的复杂性，一贯使用从模拟(例如表1和表2)导出的RWF。这种方法将在后面更加详细地描述。
图7和图8图解了8PSK和16QAM信号的星座图。按照图解，在每个调制方案中，m个编码的位被映射到一个调制符号。按照方程(3)，代码位sk，i(i＝0，1，...，m-1)的软度量或LLR Λ(sk，i)由下述方程计算
Λ ( s k , i ) = K log ( Pr { s k , j = 1 | X k , Y k } Pr { s k , j = 0 | X k , Y k } ) , i = 0,1 , . . . , m - 1 · · · · · · ( 4 )
其中K是常数，Pr{A|B}是定义成在事件B发生的条件下，出现事件A的概率的条件概率。Xk和Yk表示在图7和8的接收符号的X-轴(I信道)和Y-轴(Q信道)坐标。根据通信理论，Xk和Yk分别表示符号的同相分量值和正交分量值。由于方程(4)显示非线性特征并需要相对大量的计算，所以在实际实施时，通常采用近似方程(4)的简单算法。使用方程(4)的软度量计算是熟知的，因此，这里不提供描述。此外，为了更好地理解本发明，将描述近似方程(4)的方法。
当采纳多元(M-ary)QAM和8PSK时，近似方法之一是DMM。甚至对具有相对高的调制阶的多元(M-ary)QAM和多元PSK，也可以利用方程(4)来获得软度量。
在16QAM中，例如，按照方程(4)所计算的代码位的软度量或LLR通过方程(5)进行近似。由于方程(5)仅仅在AWGN信道环境中有效，因此在接收的信号的SNR时刻在变化的衰减信道环境中需要适当补偿。
Λ(sk，1)＝Xk
Λ(sk，0)＝|Xk|-2a
                                              ......(5)
Λ(sk，3)＝Yk
Λ(sk，2)＝|Yk|-2a
在8PSK中，按照方程(4)那样计算代码位的软度量或LLR是由如下进行近似
Λ(sk，2)＝Yk
Λ(sk，1)＝Xk                        ......(6)
Λ ( s k , 0 ) = 1 - | Y k X k |
如方程(5)和(6)，虽然所编码的位来自同样的所接收到的符号(Xk，Yk)，它们具有不同的软度量。这里，“同样的接收到的符号”指的是同样的调制符号能量或同样的调制符号SNR的意思。因此，可以推导出，即使所编码的位的软度量不是来自同样的所接收到的符号，它们也是不同的。
方程(5)和(6)可以用于对方程3进行近似。根据本发明包括方法1、2和3的实施例，如果使用一个调制方案并且调制符号的SNR相同，则施加预定的RWF到来自调制符号的每个代码位的软度量。例如，在8PSK中，施加4Eb/No(＝Lc)的RWF。另一方面，如果使用不同的调制方案，则计算异类符号的RWF并且以下列步骤、用该RWF加权异类软度量。
步骤1：关于每一个调制方案计算平均软度量；
步骤2：计算平均软度量的相对比率；以及
步骤3：作为RWF将该相对软度量施加到解调器输出的软度量。
虽然可以通过根据上述步骤推导的方程来实现最优的RWF，但方程推导需要高精确度并且很复杂。此外，可能会将误差带进方程的近似解。
还可以进一步注意另一个实施例，代替步骤1，在假设以同样的功率在具有同样的信道噪声的AWGN信道环境中发送来自不同调制方案的调制符号的情况下，计算从对应于不同调制方案的解调器中输出的软度量的平均。本发明的第二实施例对应于方法4。该方法的优点在于，当在方程中产生误差时，该方法也相当精确，原因是RWF是从表1和表2所图解的模拟中获得的。
图9图解了示出根据是否使用RWF，在同类调制方案和异类调制方案之间的性能比较的曲线图。该性能是当信号用RWF加权时，以关于Ec/Nt的谱效率表示的。
参考图9，实线表示当使用RWF时的模拟结果，虚线表示当不使用RWF时的模拟结果。用□标记的线指示在初始发送和重发时，以具有R＝3/8的16QAM的信号发送，而用X标记的线指示在初始发送时以具有R＝3/8的16QAM和在重发时以具有R＝3/4的QPSK的信号发送。应该注意到，当使用同样调制方案时，在初始发送和重发之间不存在性能差异。也就是说，在初始发送和重发中采用16QAM的情况下，即使使用RWF(Diff_Weight)，也只能看到可以忽略的轻微性能差异。然而，如果在初始发送和重发时使用不同的调制方案，则根据是否使用了RWF而引起巨大的性能差异。给定同样的谱效率，则使用RWF(Diff_Weight)和不使用RWF(Even_Weight)之间的性能差异是Ec/Nt大约为1.0dB或更大。因此，当使用不同的调制方案时，必须将RWF施加到初始发送符号和重发符号中。
使用RWF的另一个考虑是，当使用不同的调制方案时，RWF根据可用的Walsh码的数量的比率变化。例如，如果在初始发送和重发时分别使用16QAM和QPSK，那么，随着用于重发的Walsh码的数量与用于初始发送的Walsh码的数量的比率的增加，分配给16QAM的RWF减小，以便实现最优性能。这是因为在同样的信道环境下(即给定同样的噪声功率)，代码符号的SNR与Walsh码的数量成正比地增加。因此，信道的可靠度必须以与SNR成正比地增加，理由与根据调制符号的SNR确定RWF的理由相同。总之，如果给每个发送方案分配不同的符号能量，则该符号能量差异必定反映在RWF中。首先，以方法1、2或3计算RWF。然而，在RWF中反映关于每个调制方案的能量比率。这里，关于用于每个发送的Walsh码的数量的信息在预设的消息信道上或通过信令投递到接收装置。
图10是图解接收机中的一操作的流程图，该操作用于在根据本发明的实施例中的基于异类调制的系统中，计算分配给调制符号的软度量的各RWF。以基于LLR的最优化方法或基于SNR、能量或幅度的次优化方法获得RWF。这个过程在RWF计算器503中执行。
参考图10，RWF计算器503在步骤1001中确定是否使用了不同的调制方案。如果使用了不同的调制方案，即异类调制方案，则过程进行到步骤1003。另一方面，对于同类调制方案(意味着多个解调器使用同样的调制方案)，RWF计算器503在步骤1021中确定要公用地分配给来自解调器的软度量的RWF，并将该RWF馈给RWF控制器501。
在步骤1003中，RWF计算器503开始利用来自N个调制方案的调制符号(Xk，Yk)计算RWF。一个调制符号由M个代码位(s0，s1，...，sM-1)表示。在步骤1005中，RWF计算器503计算在来自每个调制方案的调制符号中的M个代码位(s0，s1，...，sM-1)的LLR(LLR(i)0，LLR(i)1，...，LLR(i)M-1)。毫无疑问，调制符号是随机地被选定的，从而获得关于各自调制方案的平均调制符号。LLR可以算术地或通过模拟统计地进行计算。
在步骤1007，RWF计算器503计算关于每个调制方案的M个LLR，Avg_LLR(1)、Avg_LLR(2)、Avg_LLR(3)、......、Avg_LLR(N)的平均。在步骤1009，RWF计算器503计算N个平均LLR的相对比率。例如，QPSK的平均LLR是Avg_LLR(1)，QPSK的其他平均LLR与该平均LLR的比率(Avg_LLR(i)/Avg_LLR(QPSK))被计算成1:H1:H2:...:HN，并被设置成RWF。虽然描述了计算RWF，但映射到调制方案的组合的RWF可以预先设定并存储在存储器中。
在步骤1011中，RWF计算器503比较N个调制方案的最终发送增益。最终发送增益受Walsh码的数量的影响。换句话说，可以利用用于发送的Walsh码的数量来估计该最终发送增益。接收装置在消息信道或通过信令，从发送装置(通常是基站)接收关于用于每个发送的Walsh码的数量的信息。如果该最终发送增益相等，则RWF计算器503在步骤1013中将该RWF馈给RWF控制器412。如果该最终发送增益不相同，则RWF计算器503将每个调制方案的相对发送增益的线性值乘以相应的RWF，并且在步骤1013中将乘积确定为该调制方案的信RWF。上述基于LLR的RWF计算是一种最优方法。
现在描述基于SNR、能量或幅度的次优化的RWF计算方法。
在步骤1003中，RWF计算器503开始利用来自N个调制方案的调制符号(Xk，Yk)计算RWF。在步骤1007中，RWF计算器503计算调制符号(Xk，Yk)的SNR、能量或幅度。在步骤1019中，RWF计算器503计算平均值的相对比率1:H1:H2:...:HN，并将该相对比率设置为RWF。然后，过程进行到步骤1011。
在本发明的实施例中，计算来自每个调制方案的调制符号的平均LLR、调制信号的平均SNR、能量或幅度。然后从平均值的相对比率中获得RWF。如果每个调制方案对发送符号具有不同的发送增益，则通过将RWF乘以发送增益来更新RWF。
按照如上所述的本发明，在基于一类调制的系统的接收机中，用符号组合中的RWF加权从多个解调器输出的软度量。因此，优化了在软符号组合之后的信道译码器的译码性能。
虽然本发明已经参考其优选实施例进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的、有所抚的权利要求限定的精神和范围的情况下可以进行形式和细节方面的各种改变。

Claims (27)

1.一种在移动通信系统中组合解调符号的方法，在该移动通信系统中包括发送装置和接收装置，发送装置以不同的调制方案调制符号，接收装置按照该不同的调制方案解调该调制符号，该方法包括步骤：
为不同的调制方案确定加权因子；
将所解调的符号乘以加权因子；以及
组合所解调的符号所乘得的值，
其中，所述加权因子是可靠度加权因子。
2.根据权利要求1的方法，其中加权因子是预定值。
3.一种在移动通信系统中组合解调符号的方法，在该移动通信系统中包括发送装置和接收装置，发送装置以不同的调制方案调制符号，接收装置按照该不同的调制方案解调该调制符号，该方法包括步骤：
计算来自每个不同调制方案的调制符号的对数似然比；
确定对数似然比的相对比率作为关于不同调制方案的加权因子；
将所解调的符号的软度量乘以这些加权因子；以及
组合所乘的各软度量。
4.根据权利要求3的方法，其中对数似然比计算步骤包括：
计算映射到来自每个不同调制方案的调制符号的各编码位的各对数似然比；
计算各对数似然比的平均；以及
将该平均对数似然比作为关于不同调制方案的对数似然比。
5.根据权利要求3的方法，还包括步骤：
比较来自不同调制方案的调制符号的各个发送增益；以及
如果这些发送增益不同，则用这些发送增益更新各加权因子。
6.一种在移动通信系统中组合解调符号的方法，在该移动通信系统中包括发送装置和接收装置，发送装置以不同的调制方案调制符号，接收装置按照该不同的调制方案解调该调制符号，该方法包括步骤：
计算来自每个不同调制方案的调制符号的信噪比；
确定各信噪比的各相对比率作为关于不同调制方案的加权因子；
将所解调的符号的软度量乘以这些加权因子；以及
组合所乘的各软度量。
7.根据权利要求6的方法，还包括步骤：
比较来自不同调制方案的调制符号的各个发送增益；以及
如果这些发送增益不同，则用这些发送增益更新各加权因子。
8.根据权利要求7的方法，其中，调制符号的发送增益利用用于调制符号的Walsh码的数量来确定。
9.一种在移动通信系统中组合解调符号的方法，在该移动通信系统中包括发送装置和接收装置，发送装置以不同的调制方案调制符号，接收装置按照该不同的调制方案解调该调制符号，该方法包括步骤：
计算来自每个不同调制方案的调制符号的能量；
确定各能量的各相对比率作为关于不同调制方案的加权因子；
将所解调的符号的软度量乘以这些加权因子；以及
组合所乘的各软度量。
10.根据权利要求9的方法，还包括步骤：
比较来自不同调制方案的调制符号的各个发送增益；以及
如果这些发送增益不同，则用这些发送增益更新各加权因子。
11.根据权利要求10的方法，其中，调制符号的发送增益利用用于调制符号的Walsh码的数量来确定。
12.一种在移动通信系统中组合解调符号的方法，在该移动通信系统中包括发送装置和接收装置，发送装置以不同的调制方案调制符号，接收装置按照该不同的调制方案解调该调制符号，该方法包括步骤：
计算来自每个不同调制方案的调制符号的幅度；
确定各幅度的各相对比率作为关于不同调制方案的加权因子；
将所解调的符号的软度量乘以这些加权因子；以及
组合所乘的各软度量。
13.根据权利要求12的方法，还包括步骤：
比较来自不同调制方案的调制符号的各个发送增益；以及
如果这些发送增益不同，则用这些发送增益更新各加权因子。
14.根据权利要求13的方法，其中，调制符号的发送增益利用用于调制符号的Walsh码的数量来确定。
15.一种在移动通信系统中组合解调符号的装置，在该移动通信系统中包括发送装置和接收装置，发送装置以不同的调制方案调制符号，接收装置按照该不同的调制方案解调该调制符号，该装置包括：
可靠度加权因子计算器，用于为不同的调制方案计算加权因子；
加权因子控制器，用于将解调符号乘以加权因子；
软符号控制器，用于组合所解调的符号所乘得的值，
其中，所述加权因子是可靠度加权因子。
16.一种在移动通信系统中组合解调符号的装置，在该移动通信系统中包括发送装置和接收装置，发送装置以不同的调制方案调制符号，接收装置按照该不同的调制方案解调该调制符号，该装置包括：
加权因子计算器，用于计算来自每个不同调制方案的调制符号的对数似然比，并确定对数似然比的相对比率作为关于不同调制方案的加权因子；
加权因子控制器，用于将所解调的符号的软度量乘以这些加权因子；以及
软符号控制器，用于组合所乘的各软度量。
17.根据权利要求16的装置，其中加权因子计算器计算映射到来自每个不同调制方案的调制符号的各编码位的各对数似然比，计算各对数似然比的平均，并且将该平均对数似然比作为关于不同调制方案的对数似然比。
18.根据权利要求16的装置，其中加权因子计算器比较来自不同调制方案的调制符号的各个发送增益，并且如果这些发送增益不同，则用这些发送增益重置各加权因子。
19.一种在移动通信系统中组合解调符号的装置，在该移动通信系统中包括发送装置和接收装置，发送装置以不同的调制方案调制符号，接收装置按照该不同的调制方案解调该调制符号，该装置包括：
加权因子计算器，用于计算来自每个不同调制方案的调制符号的信噪比，并确定各信噪比的各相对比率作为关于不同调制方案的加权因子；
加权因子控制器，用于将所解调的符号的软度量乘以这些加权因子；以及
软符号控制器，用于组合所乘的各软度量。
20.根据权利要求19的装置，其中加权因子计算器比较来自不同调制方案的调制符号的各个发送增益，并且如果这些发送增益不同，则用这些发送增益重置各加权因子。
21.根据权利要求20的装置，其中调制符号的发送增益利用用于调制符号的Walsh码的数量来确定。
22.一种在移动通信系统中组合解调符号的装置，在该移动通信系统中包括发送装置和接收装置，发送装置以不同的调制方案调制符号，接收装置按照该不同的调制方案解调该调制符号，该装置包括：
加权因子计算器，用于计算来自每个不同调制方案的调制符号的能量，并确定各能量的各相对比率作为关于不同调制方案的加权因子；
加权因子控制器，用于将所解调的符号的软度量乘以这些加权因子；以及
软符号控制器，用于组合所乘的各软度量。
23.根据权利要求22的装置，其中加权因子计算器比较来自不同调制方案的调制符号的各个发送增益，并且如果这些发送增益不同，则用这些发送增益更新各加权因子。
24.根据权利要求23的装置，其中调制符号的发送增益利用用于调制符号的Walsh码的数量来确定。
25.一种在移动通信系统中组合解调符号的装置，在该移动通信系统中包括发送装置和接收装置，发送装置以不同的调制方案调制符号，接收装置按照该不同的调制方案解调该调制符号，该装置包括：
加权因子计算器，用于计算来自每个不同调制方案的调制符号的幅度，并确定各幅度的各相对比率作为关于不同调制方案的加权因子；
加权因子控制器，用于将所解调的符号的软度量乘以这些加权因子；以及
软符号组合器，用于组合所乘的各软度量。
26.根据权利要求25的装置，其中加权因子计算器比较来自不同调制方案的调制符号的各个发送增益，并且如果这些发送增益不同，则用这些发送增益重置各加权因子。
27.根据权利要求26的装置，其中调制符号的发送增益利用用于调制符号的Walsh码的数量来确定。
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