CN101180813B - 无线通信设备 - Google Patents

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Abstract

在无线通信设备中，改善了最后接收器处的错误率特性。当从转发器(RS1)发射信号时，转发器(无线转发器)(RS2)接收从转发器(RS1)发射的信号，并检测在发射时是否存在错误。当在从转发器(RS1)发射的信号的系统比特(S)中检测到错误时，转发器(RS2)生成错误位置信息(EI)，并通过用错误位置信息(EI)代替一部分奇偶比特(P)来执行发射。通过控制信道通知错误检测结果。移动台(移动终端)(MS)基于错误位置信息(EI)纠正错误，并通过纠错解码处理来执行解调。

Description

无线通信设备
技术领域
本发明涉及用于从发射台向接收台传送纠错编码信号的无线电通信设备、以及用于通过分集系统接收该信号的无线电通信设备。
背景技术
已知使用OFDM(正交频分多路复用)的多跳(hopping)传输系统。此多跳传输系统是使用户能够在较宽范围内与移动终端通信的无线电网络，因为不仅仅移动终端可以相互直接通信，而且移动终端可经由其它移动终端彼此通信。在此无线电网络中，用户不仅可以与用户的移动终端所属的小区中的基站通信，还可以经由其它移动终端而接入小区外的基站。
图1示出了作为假设通过使用多个无线电中继装置进行通信的前提的无线电中继系统。在图1中，基站BS对发射数据采用纠错编码，并生成信号C1和信号C2。这里，信号C1和信号C2分别具有不同的冗余。例如，假设C1＝系统比特S，C2＝奇偶比特。
通过向不同传播路径提供的转发器RS(无线电中继单元)，即转发器RS1和转发器RS2，将信号C1(S)和信号C2(P)发射到移动台MS(移动终端)。在此情况下，通过其分别发射信号C1(S)和信号C2(P)的时隙(slot)是分离的时隙，并且转发器RS1再现信号C1(S)并转发(repeat)它，转发器RS2再现信号C2(P)并转发它。移动台MS通过使用信号C1(S)和信号C2(P)来执行纠错解码。
以此方式，当两个转发器RS1、RS2分别从基站BS向移动台MS传递信号时，这些转发器RS1、RS2分别传递不同的系统(系统比特S和奇偶比特P)，以取得分集效果。
在此情况下，作为纠错系统，执行诸如LDPC(低密度奇偶校验码)、turbo(透平)码等的纠错系统。在turbo码中，生成具有不同质量的两类信息：系统比特S和奇偶比特P，作为纠错比特。对于纠错，系统比特S比奇偶比特P更重要。
如图1所示，首先，基站BS分别通过使用两个帧(#1、#2)来将系统比特S和奇偶比特P发射到转发器RS1和转发器RS2。然后，转发器RS1在下一帧#3中传递信号，之后，转发器RS2在帧#4中传递信号。移动台MS接收来自转发器RS1和转发器RS2这两者的信号，并且通过纠错解码处理来解调所接收的信号。
在现有技术的转发器RS的处理中，在将硬判定(接收信号具有范围-∞到+∞内的值，但如果该值为负，则信号被转换为-1，如果该值为正，则信号被转换为1)应用于所接收信号的同时，传送信号。即，传送硬判定信号，而不考虑接收信号中是否存在错误。即使信号包含错误也原样发射这样的信号的原因是，因为存在可在末端接收台处通过纠错解码来纠错的可能性，所以可改善最终接收性能，因而最好发射该信号(例如，见专利文献1)。
专利文献1：JP-A-2001-189971
发明内容
本发明要解决的问题
然而，在现有技术的无线电中继系统中，当转发器RS未能再现信号，并且转发器RS的信号在发射的时间点处有错时，移动台MS处的错误率特性变差。具体地，在信号C2的错误比信号C1的错误更严重地引起移动台MS处的错误率特性的恶化的情况下(例如，信号C1是系统比特S而信号C2是奇偶比特P的情况)，当转发器RS1未能再现信号C1(系统比特S)并发射错误的信号C1时，移动台MS处的错误率特性显著恶化。
图2示出了在发射的时间点上，在转发器RS1的发射信号中存在错误的情况。在图2所示的帧#3中，当在发射的时间点上从转发器RS1转发信号时存在错误、并且重要比特(纠错码中的系统比特S等)有错时，最终性能恶化。这是因为系统比特S是支配纠错码中的错误率的比特，由此当错误地接收此比特时，不能正确地解码该错误。因而，应该如何避免系统比特S的错误是重要的。
鉴于现有技术中的上述情况提出了本发明，并且本发明的一个目的是提供一种能够改善末端接收器的错误率特性的无线电通信设备。
解决问题的手段
本发明的无线电通信设备被配备在发射台和分集系统中的接收台之间的多个传播路径中，用来将纠错编码信号从发射台传递到接收台，包括：监视部分，其监视通过不同的传播路径发射的转发信号；错误检测部分，其在所监视的信号中检测错误；硬判定部分，其对所监视的信号进行硬判定；错误位置信息生成部分，其基于错误检测结果和硬判定结果，生成错误位置信息；信号生成部分，其通过将错误位置信息添加到来自发射台的信号来生成转发信号；以及发射部分，其将所生成的转发信号发射到接收台。
根据上述配置，通过向接收台通知传播路径不同的转发信号的错误，可在接收台中消除在传播路径不同的转发信号被发射时的时间点处发生的错误。因而，可改善接收台中的错误率特性。例如，在turbo(透平)编码系统中，如果中继奇偶比特P的无线电通信设备监视系统比特S，并向接收台通知此信号的错误，则可消除在发射系统比特S时的时间点处发生的错误。因而，可改善接收台中的最终性能。
而且，在本发明的无线电通信设备中，信号生成部分通过用错误位置信息替换来自发射台的信号的一部分，来生成转发信号。
而且，在本发明的无线电通信设备中，监视部分监视turbo码的系统比特。
而且，本发明的无线电通信设备还包括用于测量传播路径不同的转发信号的导频信号的测量部分；其中错误检测部分仅仅对通过参照测量结果判定的子载波所传送的比特执行错误检测，并且硬判定部分仅仅对通过参照测量结果判定的子载波所传送的比特执行错误检测。根据上述配置，仅仅从由信道质量好的子载波传送的比特中检测错误。因而，即使传播路径的情形不好，也能执行准确的错误检测。
而且，本发明用于在分集系统中进行接收的无线电通信设备包括：接收部分，其从本发明的无线电通信设备接收第一转发信号；错误位置信息提取部分，用于从第一转发信号中提取错误位置信息；纠错部分，用于基于所提取的错误位置信息来进行纠错；接收部分，用于接收第二转发信号，作为纠错的对象；以及纠错解码部分，用于基于该第一转发信号和纠正了错误的第二转发信号，对来自发射台的信号进行纠错/解码。
而且，在本发明的无线电通信设备中，纠错部分基于错误位置信息，反转第二转发信号中的错误位置上的比特。
本发明的优点
根据本发明，通过向接收台通知传播路径不同的转发信号的错误，可在接收台中消除在传播路径不同的转发信号被发射时的时间点处发生的错误。因而，可改善接收台中的错误率特性。
附图说明
图1是示出作为假设通过使用多个无线电中继设备进行通信的前提的无线电中继系统的说明图。
图2是示出在发射的时间点上，在转发器RS1的发射信号中存在错误的情况的说明图。
图3是根据本发明实施例的无线电中继系统的示意配置图。
图4是本发明的实施例中的基站的示意框图。
图5是本发明的实施例中的转发器1的示意框图。
图6是本发明的实施例中的转发器2的示意框图。
图7是本发明的实施例中的移动台的示意框图。
附图标记说明
41：纠错编码部分
42、43：缓冲器
44、62、72：切换部分
45：错误检测码附加部分
46、54、70：发射RF部分
47、50、60、78：天线
51、61、71：接收RF部分
52、63、66：硬判定部分
53、69：调制部分
64、77：纠错解码部分
65：错误检测部分
67：数据替换部分
68：错误位置信息生成部分
73、75：解调部分
74：比特反转部分
76：错误位置信息提取部分
具体实施方式
图3是根据本发明实施例的无线电中继系统的示意配置图。下文中，将参照图3解释无线电中继系统的概要。如图3所示，无线电中继系统包括基站(发射台)、转发器(无线电中继装置)RS1、RS2以及移动台(移动终端)MS(接收台)。转发器RS1、RS2被布置在基站BS和作为分集系统的接收台的移动台MS之间的多个传播路径中，并且从基站BS向移动台MS传递纠错编码信号。转发器RS2在从转发器RS1发射的时间点上，监视从转发器RS1发射的信号，并且检测在发射的时间点上是否存在错误。
而且，当转发器RS2在来自转发器RS1的发射信号的系统比特S中检测到错误时，这样的转发器RS2生成错误位置信息EI(错误信息)，用错误位置信息EI替换一部分奇偶比特P，并发射所得的信号。通过控制信道通知错误检测的结果。
移动台MS接收从转发器RS1传送的系统比特S以及从转发器RS2传送的奇偶比特P。当奇偶比特P包含错误位置信息EI时，移动台MS基于错误位置信息EI来进行纠错，并通过纠错解码处理来解调信号。
在此情况下，转发器RS2向移动台MS通知指示是否存在错误位置信息EI的标志(0，1)、和指示错误位置信息EI从哪里开始的偏移值，作为控制信息。
当控制信息的标志是“1”时，移动台MS判定存在错误位置信息EI，读取后续的偏移值，并通过从偏移值跳过奇偶比特P来获取错误位置信息EI。而且，移动台MS从所获取的错误位置信息EI中提取比特错误开始位置和比特错误结束位置，并通过在此范围内反转(invert)数据的比特来进行信息的纠正。
以此方式，在本实施例的无线电中继系统中，用来中继信号C2的转发器RS2监视从用来中继信号C1的转发器RS1发射的信号，并检查转发器RS1所发射的信号C1在发射的时间点处是否包含错误。然后，当转发器RS1所发射的信号C1在发射的时间点处包含错误时，转发器RS2用错误位置信息EI来替换从转发器RS2向移动台MS发射的信号C2的一部分，然后向移动台MS发射所得的信号。错误位置信息EI是指示“信号C1的哪个比特在发射(中继)的时间点上包含错误”的信息。
根据本实施例的无线电中继系统，通过向移动台MS通知传播路径不同的转发信号(来自转发器RS1的转发信号)的错误，可在移动台MS中消除在从转发器RS1发射转发信号时的时间点处发生的错误。因而，可改善移动台MS中的错误率特性。这里，因为信号C1对错误率具有比信号C2更大的影响，所以移动台MS可通过准确地接收信号C1而不是信号C2，来改善错误率特性。
图4示出了本发明实施例的无线电中继系统中的基站BS的示意框图。本实施例中的基站包括：纠错编码部分41，用于通过将纠错编码应用于发射信息来生成系统比特S和奇偶比特P；缓冲器42，用于临时存储系统比特S；缓冲器43，用于临时存储奇偶比特P；切换部分44，用于选择系统比特S和奇偶比特P中的任一个；错误检测码附加部分45，用于将错误检测码附加到发射信号；发射RF部分46，用于RF放大发射信号并调制经放大的信号；以及天线47，用于将该发射信号发射到转发器RS。
由纠错编码部分41执行发射数据的纠错编码，并且由发射RF部分46调制、然后发射经过纠错编码的信号。在经过纠错编码的信号中，系统比特S被经由转发器RS1发射到移动台MS，而奇偶比特P被经由转发器RS2发射到移动台MS。
图5示出了本发明实施例的无线电中继系统中的转发器RS1的示意框图。转发器RS1具有：天线50，用于从基站BS接收所发射的数据；接收RF部分51，用于RF放大所接收的数据；硬判定部分52，用于对接收数据进行硬判定；调制部分53，用于调制接收数据；以及发射RF部分54，用于在调制之后RF放大所接收数据，并发射经放大的数据。
当接收信号具有范围-∞到+∞内的值时，如果该值为负，则硬判定部分52将该信号转换为-1，如果该值为正，则将该信号转换为1。经过硬判定的信号经受再调制处理，然后由调制部分53发射。转发器RS1具有与现有技术的转发器相同的配置。
图6示出了本发明实施例的无线电中继系统中的转发器(无线电中继设备)RS2的示意框图。本实施例的转发器RS2具有：天线60，用于从基站BS接收所发射数据；接收RF部分61，用于RF放大所接收的数据，并提取奇偶比特P和系统比特S；切换部分62，用于选择奇偶比特P和系统比特S中的任一个；硬判定部分63，用于对奇偶比特P进行硬判定；硬判定部分66，用于对系统比特S进行硬判定；纠错解码部分64，用于基于系统比特S和奇偶比特P来执行纠错解码；错误检测部分65，用于执行系统比特S的错误检测；错误位置信息生成部分68，用于根据硬判定部分66的输出和纠错解码部分64的输出来生成错误位置信息EI；数据替换部分67，用于利用错误位置信息EI来替换硬判定部分66的输出的一部分；调制部分69，用于调制包含错误位置信息EI的转发数据；以及发射RF部分70，用于RF放大调制部分69的输出，并发射经放大的信号。
当由接收RF部分61接收的信号是奇偶比特P时，转发器RS2执行正常转发处理。接收RF部分61在转发器RS1发射信号的定时(帧#3)处，接收和处理转发器RS1发射的系统比特S。接收RF部分61从系统比特S中提取数据部分和导频部分，并通过将硬判定应用于数据部分来执行错误检测。当没有检测到错误时，什么也不做。
当检测到错误时，通过使用已接收的奇偶比特P的硬判定结果和此时接收的系统比特S的硬判定结果，执行纠错解码处理。然后，通过相互比较系统比特S的硬判定比特，检查系统比特S的硬判定比特的哪个部分上存在错误，并生成错误位置信息EI。用所生成的错误位置信息EI来替换从基站BS发送的奇偶比特P的一部分，并将所得的信号发射到移动台MS。
以此方式，本实施例的转发器RS2监视来自转发器RS1的转发信号，并检测在发射的时间点上，在转发信号中是否包含错误。在现有技术中，转发器RS2不接收来自转发器RS1的发射信号。在本实施例中，一些转发器RS2接收传播路径不同的转发信号(转发器RS1的转发信号)。
当转发器RS2从转发器RS1的发射时间点处的信号中检测到错误时，转发器RS2向移动台MS发射“来自转发器RS1的发射信号的哪个部分在发射的时间点处包含错误”的信息。移动台MS基于此信息，通过反转已接收的来自转发器RS1的转发信号的一部分，来执行纠错解码处理。
根据本实施例，移动台MS可知道接收信号在发射的时间点处包含了错误。而且，因为在纠错解码之前反转了有关的比特，所以可改善移动台中纠错解码的性能，而且可改善错误率特性。
图7示出了本发明实施例中的移动台(移动终端)MS的示意框图。本实施例中的移动台MS包括：天线78，用于从转发器RS接收信号；接收RF部分71，用于RF放大所接收的信号；切换部分72，用于切换来自转发器RS1的信号和来自转发器RS2的信号中的一个；解调部分73，用于解调来自转发器RS1的信号；解调部分75，用于解调来自转发器RS2的信号；错误位置信息提取部分76，用于从来自转发器RS2的信号中提取错误位置信息EI；比特反转部分74，用于基于错误位置信息EI，在来自转发器RS1的信号的错误位置上执行比特反转；以及纠错解码部分77，用于基于系统比特S和奇偶比特P来执行纠错解码。
在本实施例中，移动台MS首先解调从转发器RS1接收的信号，并保存经解调的信号。然后，移动台MS解调从转发器RS2接收的信号，并判定是否包含了错误位置信息EI。
当不包含错误位置信息EI时，通过使用从转发器RS 1接收的系统比特S和从转发器RS2接收的奇偶比特P，执行纠错解码处理。由此，解调和输出所接收的信号。
相反，当包含了错误位置信息EI时，基于错误位置信息EI，反转从转发器RS1接收的信号的错误位置上的比特，然后执行纠错解码处理。由此，解调和输出所接收的信号。
如下给出为何反转比特的原因。转发器中的发射信号是+1或-1。当转发器在发射时发射错误的信号时，考虑如下两种情况。一种情况是：尽管+1的信号是正确的，但发射了-1的信号；另一种情况是：尽管-1的信号是正确的，但发射了+1的信号。在两种情况下，通过反转所接收的信号(将所接收的信号乘以-1)来正确地发射信号，因而可消除在发射的时间点处发生的错误。
根据本实施例，接收台可得知在发射的时间点处，在来自转发器RS1的转发信号中存在错误。因而，通过反转有关部分，接收台可产生与发射正确信号的条件相同的条件。结果，接收台可产生与在转发器RS1中转发时未发生错误的条件相同的条件，由此可改善移动台MS中的错误率特性。
以此方式，在本实施例中，当转发器RS2接收到从其它转发器RS1发射的信号、并检测到在发射的时间点处在该信号中存在错误时，这样的转发器RS2向移动台MS通知错误比特的存在“错误检出结果”和错误比特的信息“错误位置信息”。例如，错误位置信息的具体数据结构是比特错误开始位置和比特错误结束位置的组合信息。
因而，移动台MS可得知接收信号在发射的时间点处有错。而且，因为在纠错解码之前反转了有关比特，所以可改善移动台MS中的纠错解码的性能，还能改善错误率特性。
在此情况下，可考虑：当转发器RS2对来自转发器RS1的、发射时间点处的信号执行错误检测时，如果从转发器RS1到转发器RS2的传播路径的情形不好，则不能执行准确的错误检测。
然而，在这种情况下，不对全部信号进行错误检测，而在错误检测中使用一部分信号。例如，转发器RS2测量从转发器RS1发射的信号的导频信号，然后对由转发器RS1到转发器RS2的信道质量好的子载波承载的比特执行错误检测。即，可总结为，如果接收信号(尽管其由信道质量好的子载波传送)包含错误，则该信号在从转发器RS1发射的时间点处有错。
而且，典型地，通过作为集成电路的LSI来实施上述实施例的解释中所用的各个功能块。可分别由一个芯片离散地提供这些块，可由一个芯片提供一部分或全部的块。
这里，使用LSI来实施功能块。但根据集成度的不同，LSI被称为IC、系统LSI、超级LSI和特超级LSI。
而且，集成电路的使用不限于LSI。可通过专用电路或通用处理器来实现功能块。可采用可在LSI制造之后编程的FPGA(现场可编程门阵列)或可重配置处理器(其中，LSI中的电路单元的连接或设置是可重配置的)。
此外，当随着半导体技术或其它派生技术的进步而出现应用于集成电路的取代LSI的新技术时，当然可通过使用这样的技术来集成功能块。生物技术的应用可考虑为一种可能。
参照具体实施例详细解释了本发明。但本领域技术人员清楚，可进行各种改变和修改，而不会脱离本发明的精神和范围。
本申请基于在2005年5月18日提交的日本专利申请(专利申请号2005-145966)；其内容通过引用合并于此。
工业实用性
本发明具有如下优点：因为通过向接收台通知传播路径不同的转发信号的错误，可在接收台中消除在传播路径不同的转发信号被发射时的时间点处发生的错误，所以可改善接收台中的错误率特性，并且可用于从发射台向接收台传送纠错编码信号的无线电通信设备，以及通过分集系统接收信号的无线电通信设备。

Claims (6)

1.一种无线电通信设备，被配备在发射台和分集系统中的接收台之间的多个传播路径中，以将纠错编码信号从所述发射台传递到所述接收台，该无线电通信设备包括：
监视部分，其监视通过不同的传播路径发射的转发信号；
错误检测部分，其在所监视的信号中检测错误；
硬判定部分，其对所监视的信号进行硬判定；
错误位置信息生成部分，其基于错误检测结果和硬判定结果，生成错误位置信息；
信号生成部分，其通过将所述错误位置信息添加到来自所述发射台的信号，生成转发信号；以及
发射部分，其将所生成的转发信号发射到所述接收台。
2.如权利要求1所述的无线电通信设备，其中所述信号生成部分通过用所述错误位置信息替换来自所述发射台的信号的一部分，生成所述转发信号。
3.如权利要求1或2所述的无线电通信设备，其中所述监视部分监视透平码的系统比特。
4.如权利要求1或2所述的无线电通信设备，还包括：
测量部分，其测量传播路径不同的转发信号的导频信号，
其中所述错误检测部分仅仅对通过参照测量结果判定的子载波所传送的比特执行错误检测；以及
其中所述硬判定部分仅仅对通过参照测量结果判定的子载波所传送的比特执行所述错误检测。
5.一种用于在分集系统中进行接收的无线电通信设备，包括：
第一接收部分，其从权利要求1至4中的任一个所述的无线电通信设备接收第一转发信号；
错误位置信息提取部分，其从第一转发信号中提取错误位置信息；
纠错部分，其基于所提取的错误位置信息进行纠错；
第二接收部分，其接收第二转发信号，作为纠错的对象；以及
纠错解码部分，其基于该第一转发信号和纠正了错误的第二转发信号，对来自发射台的信号进行纠错/解码。
6.如权利要求5所述的无线电通信设备，其中所述纠错部分基于所述错误位置信息，反转所述第二转发信号中的错误位置上的比特。
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