CN101253721B - 数据块的编码方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对用于在无线电通信系统上的无线电传输的数据块进行编码的方法，其中，至少一个数据块根据预先规定的服务质量要求采用第一代码进行编码以及其中采用第一代码编码了的数据块根据所要使用的无线电传输资源的无线电传输特性采用第二代码进行编码。

Description

数据块的编码方法
技术领域
本发明涉及一种对用于在无线电通信系统上的传输的数据块进行编码的方法。
背景技术
在第三代和第四代移动通信网方面，对多个载波同时进行调制的所谓“多载波”传输方法的重要性日益增长。典型的多载波传输方法是所谓的“Orthogo-
Nal Frequency Division Multiplexing，OFDM“-无线电传输方法，其中，将称为“副载波(Subcarrier)”的载波用于传输符号。多载波传输方法的优点是低接收费用下的高数据传输速率。此外，相对于无线电传输信道的特性时间上的波动非常稳健。
在大量的无线电传输方法中(也包括在OFDM无线电传输中)使用被称为所谓的“chunk”的无线电传输资源。一个“chunk”一方面通过多载波或副载波的数量和另一方面通过分配给多载波或副载波的确定时段确定范围。例如，多个相邻的副载波用于确定一个“chunk”的范围。
在这些方法中，为用于传输的每个无线电传输资源分配一个有限的位数量。为一个无线电传输资源的这些位再分配作为所谓“signaling overhead”同时传输的附加控制信息。缺点在于这种控制信息降低了被称为“Payload”的有效数据传输量。
根据无线电传输信道特性来一个“chunk“的范围。无线电传输信道特性例如通过信道估算方法测定。根据无线电传输信道特性进行发射功率和/或发射信号所选择调制的发射方配合以及选取适当的副载波或多载波。
有利之处在于，所观察的“chunk”在频率范围内的一个所谓“flat fading”和时区内的一个时间上恒定的特性方面来确定范围。通过确定范围可以使所要实施的无线电传输与无线电传输信道的特性适配。
在无线电传输时，还要遵守取决于用户的希望或所选择的服务的所谓“Quality-of-Service，QoS”要求。
为使无线电传输与无线电传输信道的特性适配并为满足QoS要求，使用编码方法或纠错码。在此方面，可实现的有效数据传输量取决于所使用的编码方法，因为例如在采用复杂的纠错码非常安全地进行数据传输时需要传输大量的冗余位。
如果为进行编码例如使用所谓的“Turbocode，TC”或者所谓的“Low DensityParity Check Code，LDPC”，那么为定性良好的传输需要一个相当长的代码序列。
如果在OFDM无线电传输的范围内使用一种例如BSPSK调制的低调制，那么因此每个“chunk”只能传输最大64位的位数量。
鉴于这种最大的位数量，为这些位的编码可以使用一种短的代码序列，但由此产生的后果是传输时数据丢失。
而如果使用一个长的代码序列和编码位然后根据“chunk”划分，那么只能非常困难地为各自的调制找到适用的代码长度。一方面编码的独立配合和另一方面可自适应调整的调制，对于所要求的最佳有效数据传输来说只能是非常困难的。
为了进行编码，通常提供一定数量不同代码长度的纠错码并在取决于一方面纠错可能性与另一方面QoS要求范围内有效数据传输时的延迟之间的情况下进行折衷选择。然后对数据块进行编码并根据可供使用的“chunk”进行塑造和划分。
发明内容
本发明的技术问题因此在于：提供一种对需要借助多载波传输方法在无线电通信系统上传输的数据块进行编码的方法，其中一方面对编码和另一方面对无线电传输与无线电传输信道特性的配合可以优化调整。
该技术问题通过权利要求1的特征得以解决。优选的进一步的扩展方案在从属权利要求中予以说明。
在根据本发明的方法中，数据块根据预先规定的服务质量要求在所谓的“外部”编码时采用第一“外部”代码进行加密或编码。
随后采用外部代码加密的数据块在采用第二“内部”代码的所谓“内部”编码时重新进行加密或编码。这种第二编码根据用于传输的那些“chunk”的特性或无线电信道特性来进行。
外部编码优选在一个称为“链路层”的第2层上和内部编码优选在一个称为“物理层”的第1层上实施。
外部编码优选采用纠错码进行，其代码长度或代码率可以灵活调整。调整与第2层数据块和数据分组的各自长度和纠错要求适配地进行。
内部编码优选在取决于用于无线电传输所选择的调制情况下进行。这样例如可以使用所谓的“coset code”或者“trellis code”调制。
通过根据本发明的方法，实现了每个“chunk”的代码率与无线电传输信道或“chunk”特性的适配和优化的近似。
附图说明
下面借助附图对本发明进行详细说明。在此方面，附图1借助一个OFDM无线电通信系统的三个数据分组或数据块示出根据本发明的方法。
具体实施方式
第3层的两个数据块DP2和DP3在第2层上合并成一个作为链路层数据块的数据块DP23，而第3层的数据块DP1作为数据块DP11到达第2层。
数据块DP11具有一个标题RB11和数据块DP23具有一个标题RB23，其中，每个标题RB11、RB23包含各自的CRC代码和控制信息。
数据块DP11与标题RB11共同进行外部编码和数据块DP23与标题RB23共同进行外部编码。外部编码在考虑到服务质量要求和所选择的通信等级情况下进行选取。
为进行外部编码，如果分配给一个“chunk”的代码长度适用于满足所观察的数据分组的纠错要求的话，例如也可以使用普通纠错码。
通过外部编码，由数据块DP11和标题RB11形成一个新的数据块DP111，其具有RB111范围内的冗余位。
通过外部编码，由数据块DP23和标题RB23形成一个新的数据块DP123，其具有RB123范围内的冗余位。
对数据块DP111及其冗余范围RB111进行划分和内部编码，其中，内部编码在取决于所要使用的无线电传输资源“chunk”ck1和ck2的特性情况下进行。在此方面，在范围RB51和RB52范围内形成其他的冗余位。
对数据块DP123及其冗余范围RB123进行划分和内部编码，其中，内部编码在取决于所要使用的无线电传输资源“chunk”ck3-ck7的特性情况下进行。在此方面，在范围RB61-RB65范围内形成其他的冗余位。
最后在取决于无线电传输信道特性的情况下，按照各自的载波或副载波进行调制和塑造。
在OFDM无线电传输时，接收方实施“内部”代码的软输出解码。在携带完整第2层数据分组的那些“chunk”中取消软输出信息。硬判决数值予以保留，验证第2层标题并将形成的Payload数据或有效数据传输到网络层。
在仅携带一部分第2层数据分组的那些“chunk”中，收集软输出信息并用于3外部码的解码。在外部码成功解码后，进行第2层标题的验证。然后将有效数据传输到网络层。
根据本发明一种具有优点的进一步的扩展方案，下面介绍“AutomaticRepeat Request，ARQ”重复的三种方法。
在第一ARQ方法中，仅重新传输内部码错误解码的代码字。
在第二ARQ方法中，将用于产生外部码的附加检验位与内部码一起编码并同时传输。
在第三ARQ方法中，重新传输全部代码字。
图1举例示出分配给“chunk”ck1和ck2的代码字或者分配给“chunk”ck3-ck7的代码字。
利用根据本发明的方法共同实现物理层和链路层的功能和适配传输。
需要较少传输时间的短数据分组仅采用内部码进行编码和传输，然后可以取消外部码。
而较长的数据分组为实现更佳的防错，则首先通过外部码加密并将代码字通过多个“chunk”划分传输。通过内部码对无线电传输信道或其特性进行适配。
在一种有益的进一步的扩展方案中，无线电传输资源或“chunk”通过至少一个用户使用并因此分配给这些用户。用户在此方面例如可以通过不同的CDMA代码或者通过不同的编码进行区分。
在一种有益的进一步的扩展方案中，第一和/或第二代码可以从用户方面在服务质量要求的范围内进行调整或选取。其有利之处在于为此向用户提供适合的第一和第二代码的代码组合。

Claims (13)

1.对用于在无线电通信系统上的无线电传输的数据块进行编码的方法，其中，使用多载波传输方法，其中，将相邻的副载波用于确定无线电传输资源的范围，
其中，根据预先规定的服务质量要求采用第一代码对至少一个数据块进行编码，
其中，根据被规定用于传输的无线电传输资源的无线电传输特性采用第二代码对采用第一代码编码了的数据块进行编码，以及
其中，所用的多载波传输方法的第一编码在链路层上进行，而第二编码在物理层上进行。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，所述多载波传输方法是具有多个副载波的OFDM传输方法。
3.按照权利要求1所述的方法，其中，一方面通过副载波而另一方面通过能分配给副载波的时段来确定无线电传输资源的范围。
4.按照权利要求1至3之一所述的方法，其中，将纠错码用于第一编码，该纠错码的代码长度和/或代码率可以灵活调整，其中，根据链路层数据块的各自长度和纠错要求进行所述的调整。
5.按照权利要求1至3之一所述的方法，其中，从用户方面对第一和/或第二代码在服务质量要求的范围内进行调整。
6.按照权利要求1至3之一所述的方法，其中，根据所述多载波传输方法的所选择的调制来进行所述的第二编码。
7.按照权利要求1至3之一所述的方法，其中，采用第一和采用第二代码进行编码的数据块按照所要使用的无线电传输资源的数量进行划分。
8.按照权利要求1至3之一所述的方法，其中，应当采用第一代码进行加密的数据块在链路层上由网络层的多个数据块组合而成。
9.按照权利要求1至3之一所述的方法，其中，在ARQ方法的范围内仅重新传输第二代码的错误解码的代码字。
10.按照权利要求1至3之一所述的方法，其中，在ARQ方法的范围内，为第一代码产生的附加检验位与第二代码一起被编码和传输。
11.按照权利要求1至3之一所述的方法，其中，在ARQ方法的范围内，重新传输按照用于传输的无线电传输资源而划分的全部代码字。
12.按照权利要求1至3之一所述的方法，其中，将无线电传输资源分配给可以通过不同编码区分的至少两个用户。
13.对用于在无线电通信系统上的无线电传输的数据块进行编码的设备，其中，该设备具有用于使用多载波传输方法的装置，其中，将相邻的副载波用于确定无线电传输资源的范围，该设备包括：
用于根据预先规定的服务质量要求采用第一代码对至少一个数据块进行编码的装置，
用于根据被规定用于传输的无线电传输资源的无线电传输特性采用第二代码对采用第一代码编码了的数据块进行编码的装置，以及
用于所用的多载波传输方法的第一编码在链路层上进行而第二编码在物理层上进行的装置。
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