CN101176291A - 通过harq的调制切换的比特可靠性均衡 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于使用较高阶调制方案的数字数据传送的方法，其中将多个比特映射到码元的比特位置，并且该传送对于所述比特位置中至少两个具有不同的错误概率。数据比特被映射到第一调制方案中的比特位置，被在第一调制方案的所映射比特位置上的码元中传送。当从接收器接收到对包括该数据比特的数据块的重传的请求时，基于在第一次传送中比特位置的可靠性，作出关于重传所述比特的判定，并且如果确定重传该比特，则数据比特被映射到第二调制方案的比特位置，并被在第二调制方案的所映射比特位置上的码元中重传。

Description

通过HARQ的调制切换的比特可靠性均衡

技术领域

本发明涉及发射器和接收器之间的数据通信。具体适用于通过例如移动通信系统或卫星通信中的时间变量或频率变量信道来传送数据的通信系统。

背景技术

本发明提出了当在诸如3GPP HSDPA中所使用的、在通过自适应调制和编码(AMC)而采用了链路适应的系统中，在ARQ(重新)传送之间切换调制方案时用于较高阶调制方案的比特-码元映射。

在较高阶调制方案中，将多个比特b₁，...，b_i，...，b_n(通常n＞2)映射为一个码元。此多个比特可表示为二进制字(或比特矢量)b₁...b_i...b_n，其中向该字或矢量的每个值分配某一调制状态。该分配称为比特-码元的“映射”。序号i指定在该词或矢量中某一比特的位置(数位，digit)，并因此被称为“比特位置”。

对于AMC的详细解释，请参考3GPP，Technical Specification 25.308，“HighSpeed Downlink Packet Access(HSDPA)”，Overall description，Stage 2，v.5.3.0，2002年12月和A.Burr，“Modulation and Coding for Wireless Communications”Pearson Education，Prentice Hall，ISBN 0 201 39857 5，2001。

通常，可从以上引用的3GPP TS 25.308和3GPP，Technical specification25.212；“Multiplexing and Channel Coding(FDD)”，v.5.3.0，2002年12月得到关于HSDPA的更多信息。

在欧洲专利说明书EP1293059B1中，已经示出了可定制用于ARQ的比特-码元映射，以便改进ARQ性能。EP1293059B1公开了在重传中改变比特-码元映射以均衡重传的比特稳定可靠性的方法。但是EP1293059B1仅提供了对于在ARQ传送中使用相同调制方案的情况的解决方案。

对于采用AMC的系统，ARQ(重新)传送之间的调制方案的切换可能是有用的，特别地，(例如，由于信道的变化)如果通过不同的功率等级传送(重新)传送或以不同的SIR等级接收(重新)传送。

在美国专利申请US2003021240A1和在“Selective Retransmission forPartial Soft Combining”，3GPP TSGR#21，R1-01-0780，Turin，Italy，2001年6月27日-8月31日中，已经提出了一个方案，其中根据比特的内容(系统或校验比特)而选择通过不同调制方案来重传的比特。

当切换调制方案时，没有可用于控制或均衡重传的比特可靠性的解决方案。

为了简便，以下本说明书针对分组/码元的初始传送和分组/码元的第一次重传。此外，如果没有一般性的丢失，假设对于重传使用比初始传送中更低阶的调制方案(每个码元更少比特)。(在其它例子中，情况可能相反，例如，如果重传是为了比较附加的冗余数据)。对于典型的系统(例如，3GPPHSDPA)，由于每次传送尝试(attempt)所传送的码元数目是恒定的，所以通过较低阶调制方案的重传表示第一重传运送少于初始传送的比特。因此，为了简便，假设了如在“Partial Chase Combining For Code Management”，3GPPTSGR1#20，R1-01-0543，Busan，Korea，2001年5月21日-25日中所描述的部分追赶合并(Partial Chase Combining)，即，重传只运送已经在初始传送中传送过的比特(没有附加的冗余)。这允许通过接收数据的软组合(例如通过对数似然比(LLR))而在接收器获得分集组合增益。

已经在EP1293059B1和Ch.Wengerter，A.Golitschek Edler von Elbwart，E.Seidel，GVelev，M.P.Schmitt，“Advanced hybird ARQ technique employing asignal constellation rearrangement”，IEEE VTC 2002 Fall，vol.4，pp.2002 2006，2002中示出，比特可靠性改变的减少改进了解码性能。对于以上给出的假设，需要解决以下两个关于传送模式的问题，以便获得小比特可靠性改变，并且，因此获得良好的解码性能：

1.用于重传的比特的选择，即，初始传送的比特中的哪个应被重传；

2.用于初始传送和重传的信号星座图和比特映射(比特-码元映射)的选择。

如在先前部分中所提到的，例如，已经针对3GPP HSDPA讨论了对于第一个问题的解决方案，其中基于比特的内容(系统比特或校验比特)而选择用于重传的比特。在以上引用的US 2003021240A1和3GPP TSGR1#21中，示出了用于优先选取(prefer)系统比特的提案。当前的规范(见引用的3GPP TS25.212)支持根据参数(冗余版)来优先选取系统比特或校验比特。

问题2不可应用于现有技术系统(例如，3GPP2 HDR，3GPP HSDPA)：

○在3GPP2中，不考虑重传之间的调制方案之间的切换。

○在3GPP HSDPA中，对于给定的假设(重传使用比初始传送更低的调制方案)可能从16QAM切换到QPSK。在此情况下，因为只定义了单一的QPSK映射，所以QPSK映射的选择是不可能的。此外，一般使用的格雷QPSK映射在所有比特位置上具有同样的比特可靠性属性(所有比特具有相等的比特可靠性)。因此，QPSK映射的选择对于组合之后的比特可靠性改变不具有影响，并且对于解码性能不具有影响。

发明内容

本发明的一个目的是在应用ARQ时，均衡比特的组合可靠性。本发明的另一个目的是，改进技术检测的状态的性能和解码方法。

通过根据比特位置的可靠性来作出关于重传的决定的方法和系统来达到该目的，其中，在初始(第一次)传送中已将比特映射到所述比特位置。

在一个优选实施例中，在初始传送中已被映射到具有相对较低可靠性的比特位置的比特在重传中被映射到具有相对较高可靠性的比特位置，而在初始传送中已被映射到具有相对较高可靠性的比特位置的比特在重传中被映射到具有相对较低可靠性的比特位置。

在另一优选实施例中，将映射确定为使得对于在第一调制方案的映射中所有行或列的最外面一半的所有调制状态具有一个值的比特的值在这些行或列中与对于在第二调制方案的映射中所有行或列的最外面一半的所有调制状态具有一个值的比特的值相等。

根据本发明的第一个方面，一种用于使用较高阶调制方案的数字数据传送的方法，其中将多个比特映射到码元的比特位置，并且该传送对于所述比特位置中至少两个具有不同的错误概率，包括步骤：a)将数据比特映射到第一调制方案中的比特位置；b)在第一调制方案的所映射的比特位置上的码元中传送数据比特；c)从接收器接收对重传包含所述数据比特的数据块的请求；d)基于所述比特位置的可靠性，判定所述比特的重传；e)如果在步骤d)判定要重传所述比特，则将数据比特映射到第二调制方案的比特位置；以及f)在所述第二调制方案的所映射的比特位置上的码元中重传所述数据比特。

根据本发明的另一方面，一种计算机可读存储介质具有存储在其上的指令，当在数字数据发射器的处理器上执行所述指令时，使得发射器执行用于使用较高阶调制方案的数字数据传送的方法，其中将多个比特映射到码元的比特位置，并且该传送对于所述比特位置中至少两个具有不同的错误概率，所述方法包括步骤：a)将数据比特映射到第一调制方案中的比特位置；b)在第一调制方案的所映射的比特位置上的码元中传送数据比特；c)从接收器接收对重传包含所述数据比特的数据块的请求；d)基于所述比特位置的可靠性，判定所述比特的重传；e)如果在步骤d)判定要重传所述比特，则将数据比特映射到第二调制方案的比特位置；以及f)在所述第二调制方案的所映射的比特位置上的码元中重传所述数据比特。

根据本发明的又一方面，一种用于使用较高阶调制方案的数字通信系统的发射器，其中将多个比特映射到码元的比特位置，并且该传送对于所述比特位置中至少两个具有不同的错误概率，包括：映射器，配置为将数据比特映射到第一调制方案中的比特位置；调制器，配置为在所述第一调制方案的映射比特位置上的码元中传送数据比特；用于从接收器接收对重传包含所述数据比特的数据块的请求的部件；以及判定部件，基于所述比特位置的可靠性判定所述比特的重传，其中，所述映射器进一步配置为在所述判定部件已经判定要重传所述数据比特的情况下，将所述数据比特映射到第二调制方案中的比特位置；以及所述调制器进一步配置为在所述判定部件已经判定要重传所述数据比特的情况下，在所述第二调制方案的所映射的比特位置上的码元中重传所述数据比特。

根据本发明的又一方面，一种用于移动通信系统的基站，包括用于使用较高阶调制方案的数字通信系统的发射器，其中将多个比特映射到码元的比特位置，并且该传送对于所述比特位置中至少两个具有不同的错误概率，该发射器包括：映射器，配置为将数据比特映射到第一调制方案中的比特位置；调制器，配置为在所述第一调制方案的映射比特位置上的码元中传送数据比特；用于从接收器接收对重传包含所述数据比特的数据块的请求的部件；以及判定部件，基于所述比特位置的可靠性判定所述比特的重传，其中，所述映射器进一步配置为在所述判定部件已经判定要重传所述数据比特的情况下，将所述数据比特映射到第二调制方案中的比特位置；以及所述调制器进一步配置为在所述判定部件已经判定要重传所述数据比特的情况下，在所述第二调制方案的所映射的比特位置上的码元中重传所述数据比特。

根据本发明的又一方面，一种用于移动通信系统的移动台，包括用于使用较高阶调制方案的数字通信系统的发射器，其中将多个比特映射到码元的比特位置，并且该传送对于所述比特位置中至少两个具有不同的错误概率，该发射器包括：映射器，配置为将数据比特映射到第一调制方案中的比特位置；调制器，配置为在所述第一调制方案的映射比特位置上的码元中传送数据比特；用于从接收器接收对重传包含所述数据比特的数据块的请求的部件；以及判定部件，基于所述比特位置的可靠性判定所述比特的重传，其中，所述映射器进一步配置为在所述判定部件已经判定要重传所述数据比特的情况下，将所述数据比特映射到第二调制方案中的比特位置；以及所述调制器进一步配置为在所述判定部件已经判定要重传所述数据比特的情况下，在所述第二调制方案的所映射的比特位置上的码元中重传所述数据比特。

附图说明

合并了附图，并且附图形成了用于解释本发明的原则的说明书的一部分。不将附图理解为将本发明仅仅限定为所图解和描述的如何作出和使用本发明的例子。如在附图中所图解的，从本发明以下的且更具体的描述中，其它的特征和优点将变得明显，附图中：

图1示出了利用格雷映射的64-QAM信号星座图(constellation)；

图2图解了64-QAM比特-码元映射的例子；

图3图解了对于映射到根据图1和图2的64-QAM信号星座图上的比特的、在10dB的SNR上的比特可靠性；

图4描绘了利用格雷映射的16-QAM信号星座图；

图5图解了16-QAM比特-码元映射的例子；

图6图解了对于映射到根据图3和图4的16-QAM信号星座图上的比特的、在4dB的SNR上的比特可靠性；

图7示出了在组合了初始64-QAM传送(根据图1和图2)和16-QAM重传(根据图3和图4)之后的比特可靠性；

图8示出了在组合了初始64-QAM传送和64-QAM重传(根据图1而映射)之后的比特可靠性(现有技术)；

图9-11图解了16-QAM比特-码元映射的替换例子；

图12详细图解了组合比特的比特可靠性；

图13描绘了给出所述方法的概要的流程图；

图14示出了在图13中的标记A和B之间的部分的替换和更详细的例子；

图15描绘了可实现所述方法的发射器的基本结构；

图16图解了包括图15的发射器的基站的示例结构；以及

图17图解了包括图15的发射器的移动站的示例结构。

具体实施方式

将参考附图来描述本发明的例示实施例，其中相同的附图标记指示相同的元素和结构。

在下文中，对于使用64-QAM执行初始传送并通过16-QAM执行重传时的例子而示出了本发明的思想。但是，仅仅为了例示本发明而给出这些例子，而不应理解为限制本发明。

图1示出了通常使用的利用格雷(Gray)映射的64-QAM信号星座图。将6比特映射到一个调制码元的比特位置上(i₁q₁i₂q₂i₃q₃)，其中i-比特位置代表同相分量比特而q-比特代表正交相位分量比特。比特的可靠性取决于映射(或取决于比特位置MSB、xSB、LSB)并取决于所传送的比特值。这将在下文中针对i-比特位置而示出(属性和结论对于q-比特是相似的)。

对数似然比LLR是在所接收的调制码元r＝x+jy中的解调比特b的概率矩阵，并且通常如下定义(见以上引用的A.Burr，S.Le Goff A.Glavieux，C.Berrou，“Turbo-codes and high spectral efficiency modulation，IEEESUPERCOMM/ICC’94，vol.2，pp.645-649，1994，和R.Pyndiah，A.Picart，A.Glavieux，“Performance of block Turbo coded 16-QAM and 64-QAMmodulations，”IEEE GLOBECOM’95，vol.2，pp.1039 1043，1995)：

$\mathrm{LLR}\left(b\right)=\ln \left[\frac{\mathrm{Pr}\{b=1|r\}}{\mathrm{Pr}\{b=0|r\}}\right]---\left(1\right)$

因此，给定所接收的码元r，LLR的符号可被解释为最似然比特值b的硬判定β(b)。同样，LLR的绝对值可被解释为所述硬判定的比特可靠性ρ(b)：

β(b)＝sgn[LLR(b)]    (2)

ρ(b)＝|LLR(b)|       (3)

比特i₁、i₂和i₃的对数似然比LLR服从以下针对高斯信道和具有分别根据图1和图2的信号星座图和映射的64-QAM的等式：

$\mathrm{LLR}(b_1=i_1)=\ln \left[\frac{e^{-K{(x+x_0)}^2}+e^{-K{(x+{\mathrm{\λ}}_1)}^2}+e^{-K{(x+x_2)}^2}+e^{-K{(x+x_3)}^2}}{e^{-K{(x-x_0)}^2}+e^{-K{(x-x_1)}^2}+e^{-K{(x-x_2)}^2}+e^{-K{(x-x_3)}^2}}\right]---\left(4\right)$

$\mathrm{LLR}(b_3=i_2)=\ln \left[\frac{e^{-K{(x-x_2)}^2}+e^{-K{(x-x_3)}^2}+e^{-K{(x+x_2)}^2}+e^{-K{(x+x_3)}^2}}{e^{-K{(x-x_0)}^2}+e^{-K{(x-x_1)}^2}+e^{-K{(x+x_0)}^2}+e^{-K{(\mathrm{\λ}+{\mathrm{\λ}}_1)}^2}}\right]---\left(5\right)$

$\mathrm{LLR}(b_5=i_3)=\ln \left[\frac{e^{-K{(x-x_0)}^2}+e^{-K{(x-x_3)}^2}+e^{-K{(x+x_0)}^2}+e^{-K{(\mathrm{\λ}+x_3)}^2}}{e^{-K{(\mathrm{\λ}-x_1)}^2}+e^{-K{(x-x_2)}^2}+e^{-K{(x+x_1)}^2}+e^{-K{(x+x_2)}^2}}\right]---\left(6\right)$

其中x代表已归一化的接收调制码元r的同相分量，而K是与信噪比成比例的因子。

对于高斯信道和理想信道均衡，平均接收调制码元r等于所传送码元的星座点(噪声具有0平均值)。因此，根据所传送的调制码元，平均的接收同相分量产生±x₀、±x₁、±x₂和±x₃。因此，对于均匀信号星座图(具有|x_i-x_i-1|＝2x₀的等距离星座点)和SNR＝10dB，等式(4)、(5)和(6)的应用产生i₁、i₂和i₃的比特可靠性值ρ，即，如在图3中给出的b₁、b₃和b₅。

图3示出了根据比特位置(i₁、i₂、i₃)和根据实际传送的调制码元(其又取决于比特值)的信号传送的比特可靠性。例如，i₂对于所传送的码元0q₁0q₂1q₃(其表示i₁＝i₂＝0，i₃＝1，q_n为任意值)和1q₁0q₂1q₃(x＝±x₀)最可靠，并且对于所传送的码元0q₁1q₂0q₃和1q₁1q₂0q₃(x＝±x₁∨x＝±x₂)最不可靠。此外，比特位置i₁、i₂和i₃的平均可靠性分别为7.58、2.74和1.12，即平均起来i₁显著地比i₂稳定，平均起来i₂显著地比i₃稳定。但是，对于一些调制码元(例如，0q₁1q₂0q₃)，i₂、i₃几乎一样稳定。

在将6比特序列b₁到b₆映射到64-QAM码元的情况下，可通过比特-码元映射来控制每个比特的平均可靠性。例如，在b₁和b₂应当比b₃和b₄更稳定、b₃和b₄应当比b₅和b₆更稳定的情况下，可应用根据图2的映射。注意，因为在比特位置中比特可靠性的改变取决于实际传送的数据，所以只有每比特b_n的平均可靠性可通过比特-码元映射来控制。

在应用了ARQ控制的情况下，可使用重传，以便于修改比特可靠性分布特性。当在重传中保持相同的调制方案时，这已经在EP1293059B1中示出。当在重传中切换调制方案时，本发明使用用于修改比特可靠性分布的方案(减少改变)。

以下3项规则代表了改进的不同等级。假设，对于每项规则，同时实现了所有先前的规则。在图1中示出了初始(第一次)传送的信号星座图，并且在图2中示出了比特到比特位置的分配。

(1)不重传初始传送中最可靠的比特(b₁和b₂)。

(2)将传初始传送中最不可靠的比特(b₅和b₆)映射到16-QAM重传中

高可靠的位置(i₁和q₁)，并且将具有中等可靠性的比特(b₃和b₄)映射到16-QAM重传中低可靠的位置(i₂和q₂)。

(3)如果初始传送的映射是使得某些比特(这里为b₃和b₄)对于在全部(即，这里：4个)列/行的最外面一半(64-QAM的i₂和q₂位置)

中所有调制状态中的每个具有一个公共值，则重传的映射应使得这些比特的每个对于在16-QAM重传中的列/行的最外面一半(即，这里：2个)(16-QAM的i₂和q₂位置)中的所有调制状态分别具有相同值。

在此情况下，该公共值是0还是1并没有关系，只要它在初始传送和重传中相同即可。此外，可在初始传送和重传之间交换行和列的意义，这仅仅意味着恒定相位差而不影响可靠性。因此，可使用根据图9-图11的映射来代替图5的映射。

排除在第一次传送中在最可靠位置上传送的比特减少了传送信道的流量负荷，同时保持了全部比特合理的可靠性。具体地，重传比特的组合可靠性平均类似于未重传但在初始传送中在最可靠比特位置上传送的比特的可靠性。

在第一次传送中未被归类为最可靠的比特位置的数目可能不总是等于可用于重传的比特位置的数目。在可用于重传的比特位置多于在初始传送中存在的、不是最可靠的比特位置的情况下，也可重传在初始传送中被映射到最可靠比特位置的一些比特。另一方面，如果可用于重传的比特位置的数目低于在第一次传送中不是最可靠的比特位置的数目，则虽然还未在原始传送中在最可靠比特位置之一上传送一些比特，但是可能不重传它们。在任何情况下，应当优选重传在初始传送中被映射到具有相对低可靠性的比特位置的比特。在此上下文中“优先”表示“只要位置可用”。也就是，应当作出判定，使得所重传的比特应该还未被在具有比那些未被重传的比特更高的可靠性的比特位置上进行初始传送。

在一个替换例中，可对重传应用具有比用于初始重传的第一调制方案的阶数更低的阶数的第二调制方案。如果调整信噪比，使得比特可靠性与第一调制方案的比特可靠性相似，则减少了传送功率并因此减少了对其它信道的干扰。在CDMA系统中这意味着总可用传送容量的更有效的使用。可替换地，可保持相同的信号功率，以改进重传的可靠性。

在另一替换例中，可对重传应用具有相同或甚至更高的阶数的第二调制方案。这将允许传送附加冗余或控制信息来代替不需要重传的比特。除了传送附加信息，可替换地，可减少用于重传的块长度，或者可将来自多于一个传送块的重传数据组合为一个重传块。

由于在重传中通过关于可靠性的互补映射来减少第一次(初始)传送的差异，所以规则(2)进一步减少所有可靠性的标准偏差(deviation)。

同样在此，具有中等可靠性的比特位置和具有低可靠性的比特位置的划分可能于在重传中具有高可靠性的比特位置和具有低可靠性的比特位置的划分不匹配。在任何情况下，应当将在初始传送中已映射到具有相对高可靠性的比特位置的比特在重传中优先映射到具有相对低可靠性的比特位置，反之亦然。在此上下文中“优先”表示“只要位置可用”。也就是，对于任何比特对b₁和b₂，如果在初始传送中b₂已被映射到具有低于b₁被映射到的比特位置的可靠性的比特位置，则在重传中应当将b₂映射到具有等于或高于b₁在重传中被映射到的比特位置的可靠性的比特位置。数学上来讲，如果对于所有重传比特绘图，则在重传中比特被映射到的比特位置的可靠性应当产生单调递减函数(对于在初始传送中已被映射相应比特的比特位置的可靠性绘图)。

假设信号星座图和比特-码元映射根据图2和16-QAM重传，当应用了所有3个规则时，所提议的方案产生根据图4的信号星座图和根据图5的比特映射。应当注意，附图仅示出了在初始传送和重传中比特被映射的比特位置的关系。这不限于在一个重传码元中传送的所有比特已在初始传送的相同码元中传送的情况。

在下文中，提供LLR分析以便示出所公开方案超过现有技术的追赶合并的优点，其中通过64-QAM以及与初始传送相同的信号星座图(图1)和相同的比特-码元映射(图2)实现第一次重传。如以上所介绍的，假设重传是利用少于初始传送的功率来传送/接收。以下例子对于初始传送假设10dB的SNR，对于第一次重传假设4dB的SNR(6dB偏移量)。

采用根据图4的16-QAM信号星座图和根据图5的比特-码元映射，图6示出了根据在此描述的方法的第一重传的比特可靠性。在初始传送失败并请求重传的情况下，在初始64-QAM和16-QAM传送的接收器，LLR的软组合产生如图7所示的比特可靠性。平均可靠性等于5.11，标准偏差(STD)等于3.86，并且8.33％(十二分之一)的比特非常不可靠(比特可靠性小于2.00)。

图8示出了在第一次重传之后、当通过相同的信号星座图和比特映射实现初始传送和第一次重传时、现有技术的比特可靠性。平均可靠性等于5.00，STD等于5.67，并且58.33％(十二分之七)的比特非常不可靠(比特可靠性小于2.00)。

图12A-M进一步图解了如果除了前两项规则之外还实现规则(3)的优点。图12A根据比特b₃和b₅自身的值，示出了根据图2和图3的64-QAM中比特b₃和b₅的可靠性。图12B示出了遵循给定规则(即，根据图4和图5)的相同比特的重传的可靠性。图12C列出了传送和重传的组合可靠性。为了比较，图12D-F示出了在16-QAM中对于b₃的相反分配的相应可靠性(对于较外侧的两列，b₃＝0)。图12C和图12F之间的比较未示出b₃显著的差异。但是，图12G-M示出了在遵循给定规则的情况下b₅的最差组合可靠性为2.44，而在相反情况下为2.77。此改进减少了块错误率并且因此显著地改进了总系统性能。所公开的方案获得了较大的比特可靠性，较小的STD并且具有较少的不可靠比特，这导致解码性能的改进。

在此上下文中，应当注意，可通过选择适当的比特-比特位置的映射来满足归类(2)和(3)。但是，通过选择码元的比特-比特位置的映射和码元-调制状态的映射的适当组合，也获得相同的效果。甚至可结合发射器中的适当的在先比特操作(即，交换和/或颠倒预定比特)以及接收器中的互补比特操作，来选择格雷映射的任何比特-比特位置的映射。例如，在WO 03043261中公开了这些方法。导致如上所述的比特和调制状态之间的关系的映射和操作的任何组合可当作调制方案的比特-比特位置的一个整体映射，并且意图被包括在本发明的范围中。

所公开的方案获得较大的平均比特可靠性、较小的STD，并且具有较少的不可靠比特，这导致解码性能的改进。

在图13中图解了所述方法的基本步骤。应当理解，只要存在用于传送的数据，就可重复这些步骤。此外，假设以块为单位来传送和重传数据。

在S1301中，根据第一调制方案，将当前数据比特映射到某一比特位置。可在标准中定义调制方案和所应用的映射，并且通过存储在发射器中的恒定值来表示。可替换地，可与接收器协商它们，或根据发射器和接收器的偏好并根据传送路径的条件来从给定的可能性集合中选择它们。

在S1302中，查询传送块是否完整。如果不是这样，则映射更多的数据比特。如果数据块完整，则根据第一调制方案并根据映射比特的比特值，在S1303中以码元来传送数据。也就是，对于每个码元，一组比特的值指定根据调制方案的调制状态。

可替换地，可逐码元地考虑步骤S1301到S1303的处理，使得当比特已被映射到其全部比特位置时传送码元。在任何情况下，从输入的数据流产生所传送的码元的流。

然后，在S1304中检查是否已接收到对所传送的块的重传的请求。可晚点执行该步骤，也就是，可在已传送了一些其它块之后接收请求(例如通过运送相应块的标识符的否定确认消息)。如果请求了重传，则在步骤S1305中选择块的第一数据比特作为要处理的当前比特。这不需要必须为在以上S1301中已经首先被处理的比特。当为重传记录码元时，也可应用所述原则。

在S1306中，作出当前处理的比特是否应被重传的判定。根据规则(1)，如果对于第一次传送其已被映射到具有中等或低可靠性的位置，则重传其。可通过从由调制方案和比特位置识别符索引的查找表中读取比特来作出判定。可替换地，如果S1301遵循特定映射顺序，则可根据比特在相应的块中的位置来作出此判定，也就是，判定可遵循对于给定调制方案的特定的编程顺序。在任何情况下确保遵循规则(1)。

在S1307中，将已确定对其重传的比特映射到第二调制方案的比特位置，如果在S1308确定尚未完全处理块，则对于后续比特重复步骤S1307到S1308。最终，类似于第一次传送，在S1310中传送通过所映射的比特值确定的第二调制方案的码元。

图14通过以上给出的64-QAM/16-QAM例子示出了在标记A和B之间更详细的步骤转换。64-QAM的比特位置可被划分为具有3种不同可靠性等级的3组。i₁和q₁具有最高的可靠性，i₃和q₃具有最低的可靠性。

在S1401中，对于当前处理的比特，检查是否已在具有最高可靠性的比特位置(在64-QAM例子中i₁或q₁)上发送了它。如果是，则判定不重传该比特，并跳过直到标记B的后续步骤。如果不是，则在S1402中查询比特是否已被映射到具有最低可靠性的位置(64-QAM中i₃或q₃)上。在该情况下，在步骤S1403中将其映射到第二调制方案的可靠位置之一(即，16-QAM中的i₁或q₁)。在相反的情况下，在S1404中将其映射到较不可靠的位置之一(即，16-QAM中的i₂或q₂)。本领域技术人员清楚，根据以上给出的规则，可以类似的方式将该方法应用于调制方案的其他组合。此外，如以上进一步解释的，可通过在初始传送和重传遵循映射的特定顺序来作出这些判定。

可选地且附加地，可根据规则(3)来定义映射。在给出的例子中，映射是使得在列的最外面一半的中具有相同值的比特(i₂)的值在这些列中是“1”。因此，具有与在重传中应用的16-QAM的列的最外面一半中的相同值的比特(i₂)在这些列中也具有值“1”。

图1500示出了可实现所述方法的接收器的基本结构。在编码器1501中编码数据比特。将所编码的数据传递到映射器1502，映射器1502将关于与映射比特的值组合相对应的调制状态的信息传递到调制器1503，调制器1503输出相应传送信号。映射器1502还从例如ARQ单元的控制实体接收关于所请求的重传的信息。该信息允许判定部件1504确定是否要重传输入比特、以及将比特映射到码元的比特位置。此外，例如，在初始传送和重传之间切换的情况下，映射器1502可通知调制器1503所采用的调制方案。

可由专用硬件或数字信号处理器来实现单元1501和1504。在此情况下，处理器通过执行从例如只读存储器、电可擦除只读存储器或闪存的计算机可读介质读取的指令，来执行在此描述的方法。这些指令还可存储在例如磁盘、光盘或磁带的其它计算机可读介质上，以在使用前下载到装置中。此外，硬件和软件实施例的混合也是可能的。

如图16所示，发射器1500可以是基站1600的一部分。该基站还可包括数据处理单元1601和1602、核心网接口1603和相应的接收器1604。

基站1600的对应部分可以是如图17所示的移动站。除了发射器1500和接收器1710之外，移动站还可包括天线1701、天线开关1702、数据处理单元1703和控制器1704。

移动站1700可以是移动电话或要集成在便携式计算机、PDA、车辆、贩卖机等中的模块。移动电话可进一步包括混合信号单元1705和包括键盘1706的用户接口、显示器1707、扬声器1708和麦克风1709。

Claims (15)

1.一种用于使用较高阶调制方案的数字数据传送的方法，其中将多个比特映射到码元的比特位置，并且该传送对于所述比特位置中至少两个具有不同的错误概率，所述方法包括步骤：

a)将数据比特映射到第一调制方案中的比特位置(S1301)；

b)在所述第一调制方案的所映射的比特位置上的码元中传送数据比特(S1303)；

c)从接收器接收对重传包含所述数据比特的数据块的请求(S1304)；

d)基于所述比特位置的可靠性判定所述比特的重传(S1306)；

e)如果在步骤d)中判定要重传所述比特，则将数据比特映射到第二调制方案的比特位置(S1307)；以及

f)在所述第二调制方案的所映射的比特位置上的码元中重传所述数据比特(S1310)。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述第二调制方案与第一调制方案不同。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述第二调制方案具有低于所述第一调制方案的阶数。

4.如权利要求2所述的方法，其中所述第二调制方案具有高于所述第一调制方案的阶数。

5.如权利要求1-4中的一个所述的方法，其中在步骤e)中传送的码元的至少一部分包含附加的冗余数据。

6.如权利要求1-5中的一个所述的方法，其中与已在步骤a)中映射到具有较高可靠性的比特位置的重传比特相比，在步骤a)中映射到具有较低可靠性的比特位置的比特在步骤d)中被映射到具有相等或更高可靠性的比特位置。

7.如权利要求6所述的方法，其中

所述第一调制方案是利用格雷映射的具有64个调制状态的正交幅度调制64-QAM；

所述第二调制方案是利用格雷映射的具有16个调制状态的正交幅度调制16-QAM；

步骤d)判定重传在第一传送中在具有中等或低可靠性的比特位置上传送的比特，而不重传在第一传送中在具有高可靠性的比特位置上传送的比特(S1401)；

步骤e)将用于重传的、在第一传送中在具有低可靠性的比特位置上传送的比特映射到具有高可靠性的比特位置，并且将用于重传的、在第一传送中在具有中等可靠性的比特位置上传送的比特映射到具有低可靠性的比特位置(S1402、S1403、S1404)。

8.如权利要求7所述的方法，其中

不重传具有第一半平面的全部64-QAM调制状态的一个值和与第一半平面互补的另一半平面的全部64-QAM调制状态的相反值的比特；

比特-码元映射是使得对于在第一调制方案的映射中所有行或列的最外面一半的所有调制状态具有一个值的比特的值在这些行或列中与对于在第二调制方案的映射中所有行或列的最外面一半的所有调制状态具有一个值的比特的值在这些行或列中相等。

9.一种计算机可读存储介质，具有存储在其上的指令，当在数字数据发射器的处理器上执行所述指令时，使得发射器执行权利要求1-8中的一个的方法。

10.一种用于使用较高阶调制方案的数字通信系统的发射器(1500)，其中将多个比特映射到码元的比特位置，并且该传送对于所述比特位置中至少两个具有不同的错误概率，该发射器包括：

映射器(1502)，配置为将数据比特映射到第一调制方案中的比特位置；

调制器(1503)，配置为在所述第一调制方案的映射比特位置上的码元中传送数据比特；

用于从接收器接收对重传包含所述数据比特的数据块的请求的部件；以及

判定部件(1504)，配置为基于所述比特位置的可靠性判定所述比特的重传；

其中，所述映射器进一步配置为在所述判定部件已经判定要重传所述数据比特的情况下，将所述数据比特映射到第二调制方案中的比特位置；以及

所述调制器进一步配置为在所述判定部件已经判定要重传所述数据比特的情况下，在所述第二调制方案的所映射的比特位置上的码元中重传所述数据比特。

11.如权利要求10所述的发射器，其中所述发射器(1502)进一步配置为将用于重传的、在第一次传送中被映射到具有较低可靠性的比特位置的比特映射到比与在第一次传送中已被映射到具有较高可靠性的比特位置的重传比特具有更高可靠性的比特位置。

12.如权利要求11所述的发射器，其中

所述第一调制方案是利用格雷映射的具有64个调制状态的正交幅度调制64-QAM；

所述第二调制方案是利用格雷映射的具有16个调制状态的正交幅度调制16-QAM；

所述判定部件(1504)配置为判定不重传对于第一半平面的全部64-QAM调制状态具有一个值且对于与第一半平面互补的另一半平面的全部64-QAM调制状态具有相反值的比特；

所述映射器(1502)进一步配置为将比特映射到码元以使得对于在第一调制方案的映射中所有行或列的最外面一半的所有调制状态具有一个值的比特对于在第二调制方案的映射中所有行或列的最外面一半的所有调制状态具有相同的值。

13.一种用于移动通信系统的基站(1600)，包括根据权利要求10-12中的一个所述的发射器(1500)。

14.一种用于移动通信系统的移动台(1600)，包括根据权利要求10-12中的一个所述的发射器(1500)。

15.一种移动通信系统，包括以下中的至少一个：根据权利要求13所述的基站(1600)和根据权利要求14所述的移动台(1700)。

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