CN101779402A - 数据发送方法、数据接收方法、移动终端以及无线通信系统 - Google Patents

数据发送方法、数据接收方法、移动终端以及无线通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明的数据发送方法包括：步骤A，对发送数据附加第1CRC码；步骤B，将被附加了所述第1CRC码的所述发送数据分割为多个编码比特串；步骤C，对被分割的所述编码比特串中的至少一个附加第2CRC码；步骤D，对所述编码比特串进行纠错编码处理；以及步骤E，发送被进行了所述纠错编码处理的所述编码比特串。

Description

数据发送方法、数据接收方法、移动终端以及无线通信系统
技术领域
本发明涉及数据发送方法、数据接收方法、移动终端以及无线通信系统。
背景技术
在数字方式的无线通信系统中，传输质量(误码率或吞吐量(throughput)特性等)依赖于衰减(fading)和渐变(shadowing)等电波传播环境，从发送机发送的发送数据有时在接收机中作为错误的数据而被接收。
因此，在数字方式的无线通信系统中，即使在恶劣的电波传播环境下，也使用用于在接收机中将发送数据正确地接收的错误控制技术。
错误控制技术是指使发送数据中的错误比特的发生率降低，并以相同的接收功率实现更高的传输质量的无线通信系统的技术。
这里，错误控制技术大致区分为前方纠错(FEC：Forward ErrorCorrection)处理和自动重发控制(ARQ：Automatic Repeat reQuest)处理。
另外，作为FEC处理，举出了纠错编码处理。这里，在纠错编码处理中，对发送数据的比特串，根据某一定的规则而附加冗余的比特，从而能够复原由于电波传播环境而错误接收的比特。
采用ARQ处理的接收机构成为，判别接收数据是否正确，在检测到错误的情况下，对发送侧返回重发请求。
这里，图1表示并用ARQ处理和FEC处理的无线通信系统中的发送机10的结构和接收机30的结构。
如图1所示，发送机10包括发送数据生成单元11、CRC附加单元12、分割单元13、纠错编码单元14、交织器15、调制器16、以及传输控制单元17。
此外，接收机30包括解调器31、解交织器32、纠错解码单元33、联结单元34、CRC检查单元35、接收数据取得单元36。
如图2所示，在发送机10中，发送数据生成单元11生成发送数据(比特串)，在步骤S1001中，CRC附加单元12为了进行ARQ处理中的错误检测处理，利用CRC(Cyclic Redundant Check)码进行错误检测编码处理，对发送数据(比特串)附加CRC码(奇偶比特串)。
在步骤S1002中，分割单元13将被附加了CRC码(奇偶比特串)的发送数据(比特串)以进行纠错编码处理的单位(比特大小)，分割为多个编码比特串#1至#9。
在步骤S1003中，纠错编码单元14对多个编码比特串#1至#9进行纠错编码处理。其结果，得到被附加了冗余的比特的编码比特串#A1至#A9。
为了将在无线通信系统中突发产生的错误(突发错误)随机化，在步骤S1004中，交织器15根据一定的规则，进行将包含编码比特串#A1至#A9的发送数据中的比特串的顺序调换的交织。
在步骤S1005中，调制器16对从交织器15输出的发送数据X(包含编码比特串#A1至#A9)，进行数字调制处理后，在无线区间进行传输。
另一方面，在接收机30中，如图2所示，在步骤S2001中，解调器31对接收信号进行解调处理，从而变换为接收数据(比特串)。
在步骤S2002中，解交织器32对来自解调器31的输出，根据与发送机10中的交织器15相反的规则，调换接收数据中的比特串的顺序，从而返回到原来的发送数据X中的比特串的顺序。
在步骤S2003中，纠错解码单元33将从解交织器32输出的接收数据(比特串)分割为每个与进行发送机10中的纠错编码处理的单位相同单位的编码比特串#A1至#A9，并进行纠错解码处理。
在步骤S2004中，联结单元34对进行了纠错解码处理的多个编码比特串#1至#9进行联结，在步骤S2005中，CRC检查单元35利用在被附加在联结的发送数据上的CRC码来进行错误检测处理(即，进行CRC检查)。
这里，在没有检测到错误的情况下，接收机30对发送机发送关于该接收数据的送达确认信息(ACK：Acknowledgement)，从而发送机10发送接着应发送的发送数据。
另一方面，在检测到错误的情况下，接收机30发送重发请求(NACK：Negative ACK)，从而发送机10重发与上次发送的数据相同的数据。
非专利文献1：三瓶政一著、「デイジタルワイヤレス伝送技術」、ビアソン·エデユケ一シヨン
如上所述，ARQ处理是对实现无线通信系统的高传输质量是有用的技术。
但是，另一方面，在进行实时的数据传输的情况下，接收机30接收全部的由发送机10发送的发送数据(比特串)，检查CRC码而进行重发请求，因此根据无线环境而存在传输时间产生延迟的问题。
发明内容
因此，本发明鉴于上述的课题而完成，其目的在于提供一种能够为了进一步实时地进行数据传输，尽量缩短在接收机中检测错误而对发送机返回ACK/NACK为止的延迟时间的数据发送方法、数据接收方法、移动终端以及无线通信系统。
本发明的第一特征在于数据发送方法，其宗旨在于，包括：步骤A，对发送数据附加第1CRC码；步骤B，将被附加了所述第1CRC码的所述发送数据分割为多个编码比特串；步骤C，对被分割的所述编码比特串中的至少一个附加第2CRC码；步骤D，对所述编码比特串进行纠错编码处理；以及步骤E，发送被进行了所述纠错编码处理的所述编码比特串。
在本发明的第1特征中，也可以在所述步骤C中，将被分割的所述编码比特串作为多个组，对该多个组中的至少一个组的所述编码比特串附加所述第2CRC码。
在本发明的第1特征中，也可以在所述步骤C中，对所述多个组的每个组的所述编码比特串附加所述第2CRC码。
在本发明的第1特征中，也可以在所述步骤C中，对所述多个组的开头的组的所述编码比特串附加所述第2CRC码。
在本发明的第1特征中，也可以在所述步骤C中，对所述多个组的开头的组的开头的所述编码比特串附加所述第2CRC码。
本发明的第2特征是数据接收方法，其宗旨在于，包括：将接收数据分割为多个编码比特串，并对被分割的所述编码比特串进行纠错解码处理的步骤；利用在被进行了所述纠错解码处理的所述编码比特串中的一个或多个上附加的所述第2CRC码，进行错误检测处理的步骤；在特定的编码比特串中检测到错误的情况下，发送关于该特定的编码比特串的第1重发请求的步骤；在所述多个编码比特串中没有检测到错误的情况下，联结该多个编码比特串，从而取得被附加了第1CRC的发送数据的步骤；利用所述第1CRC进行错误检测处理的步骤；以及在所述发送数据中检测到错误的情况下，发送关于该发送数据的第2重发请求的步骤。
在本发明的第2特征中，所述第2CRC码也可以被附加在多个组中的至少一个组的所述编码比特串上。
在本发明的第2特征中，所述第2CRC码也可以被附加在所述多个组中的每个组的所述编码比特串上。
在本发明的第2特征中，所述第2CRC码也可以被附加在所述多个组的开头的组的所述编码比特串上。
在本发明的第2特征中，所述第2CRC码也可以被附加在所述多个组的开头的组的开头的所述编码比特串上。
本发明的第3特征是移动终端，其宗旨在于，包括：第1CRC附加单元，构成为对发送数据附加第1CRC码；分割单元，构成为将被附加了所述第1CRC码的所述发送数据分割为多个编码比特串；第2CRC附加单元，构成为对被分割的所述编码比特串中的至少一个附加第2CRC码；纠错编码处理单元，构成为对所述编码比特串进行纠错编码处理；以及发送单元，构成为发送被进行了所述纠错编码处理的所述编码比特串。
在本发明的第3特征中，也可以构成为，所述第2CRC附加单元，将被分割的所述编码比特串作为多个组，对该多个组中的至少一个组的所述编码比特串附加所述第2CRC码。
本发明的第4特征是具有发送机和接收机的无线通信系统，其宗旨在于，所述发送机包括：第1CRC附加单元，构成为对发送数据附加第1CRC码；分割单元，构成为将被附加了所述第1CRC码的所述发送数据分割为多个编码比特串；第2CRC附加单元，构成为对被分割的所述编码比特串中的至少一个附加第2CRC码；纠错编码处理单元，构成为对所述编码比特串进行纠错编码处理；以及发送单元，构成为发送被进行了所述纠错编码处理的所述编码比特串，所述接收机包括：纠错解码单元，构成为将接收数据分割为多个编码比特串，并对被分割的所述编码比特串进行纠错解码处理；第2CRC检查单元，构成为利用在被进行了所述纠错解码处理的所述编码比特串中的一个或多个上附加的所述第2CRC码，进行错误检测处理；第1重发请求单元，构成为在特定的编码比特串中检测到错误的情况下，发送关于该特定的编码比特串的第1重发请求；联结单元，构成为在所述多个编码比特串中没有检测到错误的情况下，联结该多个编码比特串，从而取得被附加了第1CRC的发送数据；第1CRC检查单元，构成为利用所述第1CRC进行错误检测处理；以及第2重发请求单元，构成为在所述发送数据中检测到错误的情况下，发送关于该发送数据的第2重发请求。
附图说明
图1是以往的发送机和接收机的功能方框图。
图2是用于说明以往的发送机和接收机的动作的图。
图3是本发明的第1实施方式的发送机和接收机的功能方框图。
图4是用于说明本发明的第1实施方式的发送机和接收机的动作的图。
图5是用于说明本发明的第2实施方式的发送机和接收机的动作的图。
图6是用于说明本发明的第3实施方式的发送机和接收机的动作的图。
具体实施方式
(本发明的第1实施方式)
参照图3和图4，说明本发明的第1实施方式的无线通信系统。本实施方式的无线通信系统是在对数据的总发送时间，电波传播路径的时间变化量小的情况下特别有效的系统。
此外，在本实施方式中，说明利用移动终端作为发送机10的例子，但应该明白本发明并不限定于这样的例子。
如图3所示，本实施方式的发送机10包括发送数据生成单元11、第1CRC附加单元21、分割单元13、第2CRC附加单元22、纠错编码单元14、交织器15、调制器16以及传输控制单元17。
发送数据生成单元11根据用户操作，生成发送数据(比特串)。
第1CRC附加单元21对由发送数据生成单元11生成的发送数据(比特串)，利用CRC码进行错误检测编码处理。即，第1CRC附加单元21对由发送数据生成单元11生成的发送数据(比特串)附加第1CRC码(奇偶比特串)。
分割单元13将被附加了第1CRC码(奇偶比特串)的发送数据(比特串)，以每个进行纠错编码处理的单位(比特大小)为单位，分割为多个编码比特串。
这里，分割单元13也可以将预定要附加第2CRC的编码比特串(例如，后述的开头的组的开头的编码比特串)，预先分割为减少为相应于CRC码的比特量的量。
第2CRC附加单元22对被分割单元13分割的编码比特串的至少一个附加第2CRC码(奇偶比特串)。
具体来说，第2CRC附加单元22将被分割单元13分割的编码比特串设为多个组(在图4至图6的例子中是G1至G3)，对多个组(在图4至图6的例子中是G1至G3)的中的至少一个组的编码比特串附加第2CRC码。
这里，若在发送机10和接收机30之间，将各组的编码比特串的数量和组的数量等作为信息来共享，则各组的编码比特串的数量和组的数量等可以是固定也可以是可变的。
例如，可以将3个编码比特串设为1个组，也可以将组的数量设为5，编码比特串的数量在各组中相同。此时，若有余数的情况下，可以由最后组的数量来控制。
此外，为了提高第一个组的取得的可能性，也可以仅对第一个组减少编码比特串的数量。或者，也可以采取以下等对策，即根据移动速度，在移动速度快时，减少各组的编码比特串的数量，在移动速度慢时，增加各组的编码比特串的数量。
在本实施方式中，如图4所示，第CRC附加单元22仅对多组G1至G3的开头的组G1的开头的编码比特串#A，附加第2CRC码。
纠错编码单元14对第2CRC附加单元22输出的编码比特串进行纠错编码处理，输出被附加了冗余的比特的编码比特串#A1至#A9。
交织器15根据一定的规则，进行交织处理，即调换由从纠错编码单元14输出的编码比特串#A1至#A9构成的发送数据X中的比特串。
调制器16对由被进行了纠错编码处理和交织处理的编码比特串构成的发送数据X进行调制处理，并经由天线将其发送。
传输控制单元17在接收了来自接收机30的第1重发请求(NACK)的情况下，指示发送数据生成单元11，以使重发由该重发请求确定的编码比特串的数据。
此外，传输控制单元17在接收了来自接收机30的第2重发请求(NACK)的情况下，指示发送数据生成单元11，重发由该重发请求确定的发送数据。
此外，传输控制单元17在接收了来自接收机30的送达确认信息(ACK)的情况下，指示发送数据生成单元11，发送接着应发送的发送数据。
此外，本实施方式的接收机30包括解调器31、解交织器32、纠错解码单元33、第2CRC检查单元41、联结单元34、第1CRC检查单元42、以及接收数据取得单元36。
解调器31对经由天线接收的接收信号进行解调处理，取得并输出接收数据(比特串)。
解交织器32对从解调器31输出的接收数据，根据与由上述的交织器15使用的规则相反的规则，进行解交织处理。
纠错解码单元33将被进行了解交织处理的接收数据分割为多个编码比特串(在图4至图6的例子中是#A1至#A9)，并对被分割的编码比特串(在图4至图6的例子中是#A1至#A9)进行纠错解码处理。
第2CRC检查单元41利用在被进行了纠错解码处理的编码比特串的1个或多个上附加的第2CRC码，进行错误检测处理(即，第2CRC码的检查处理)。
这里，如上所述，第2CRC码被附加在多组(在图4至图6中是G1至G3)中的至少一个组的编码比特串(在图4至图6中是#1至#9)上。
在本实施方式中，如图4所示，第2CRC码仅附加在多组G1至G3的开头的组G1的开头的编码比特串#1。
在上述的多个编码比特串中没有检测到错误的情况下，联结单元34对该多个编码比特串(在图4至图6的例子中是#1至#9)进行联结，从而取得被附加了第1CRC的发送数据。
第1CRC检查单元42利用被附加在上述的发送数据的第1CRC进行错误检测处理。即，第1CRC检查单元42检查第1CRC。
另外，在第2CRC检查单元41进行的错误检测处理中，在特定的编码比特串中检测到错误的情况下，第1CRC检查单元42对发送机10发送关于该特定的编码比特串的第1重发请求。
此外，在该第1CRC检测单元41进行的错误检测处理中，在特定的发送数据中检测到错误的情况下，第1CRC检测单元42对发送机10发送关于该特定的发送数据的第2重发请求。
接收数据取得单元36从第1CRC检查单元42取得发送数据，从而传送给接收机30中的必要的功能。
接着，参照图4，说明本实施方式的无线通信系统的动作。
如图4所示，在发送机10中，发送数据生成单元11生成发送数据(比特串)，并在步骤S101中，第1CRC附加单元21为了进行ARQ处理中的错误检测处理，利用CRC(Cyclic Redundant Check)码进行错误检测编码处理，并对发送数据(比特串)附加第1CRC码(奇偶比特串)。
在步骤S102中，分割单元13将被附加了第1CRC码(奇偶比特串)的发送数据(比特串)以每个进行多个纠错编码处理的单位为单位(比特大小)分割为编码比特串#1至#9。
在步骤S103中，第2CRC附加单元22在被分割的多个编码比特串#1至#9中选择开头的编码比特串#1，并对该编码比特串#1，计算并附加CRC码。
这是因为考虑到，在相对数据发送时间，电波传播路径的时间变化量小的情况下，不仅在1个编码比特串中产生错误，而是几乎在全部的编码比特串#1至#9中产生错误。
在步骤S104中，纠错编码单元14对多个编码比特串#1至#9进行纠错编码处理。其结果，得到被附加了冗余的比特的编码比特串#A1至#A9。
在步骤S105中，交织器15进行交织，即根据一定的规则，调换包含编码比特串#A1至#A9的发送数据的比特串的顺序。
在步骤S106中，调制器16对从交织器15输出的发送数据X(包含编码比特串#A1至#A9)，进行数字调制处理后，在无线区间进行传输。
另一方面，如图4所示，在接收机30中，在步骤S201中，通过解调器31对接收信号进行解调处理，从而变换为接收数据(比特串)。
在步骤S202中，解交织器32对来自解调器31的输出，根据与发送机10的交织器15相反的规则，调换接收数据中的比特串的顺序，从而返回到原来的发送数据X中的比特串的顺序。
在步骤S203中，纠错解码单元33将从解交织器32输出的接收数据(比特串)分割为每个与发送机10中的进行纠错编码处理的单位相同的单位的编码比特串#A1至#A9，并进行纠错解码处理。
在步骤S204中，在纠错解码单元33对于开头的编码比特串#1的纠错解码处理结束的时刻，第2CRC检查单元41立刻进行被附加在该编码比特串#1的CRC码的正误判定处理，并进行错误检测处理。
基于对于该开头的编码比特串#1的CRC码的正误判定处理，在检测到错误的情况下，对发送机10返回第1重发请求(NACK)。
基于对于该开头的编码比特串#1的CRC码的正误判定处理，在没有检测到错误的情况下，纠错解码单元33接着进行对于其他的全部的编码比特串#2至#8的解码处理。
在步骤S205中，在纠错解码单元33进行的对全部编码比特串#1至#9的解码处理结束的情况下，联结单元34对全部的编码比特串#1至#9进行联结，从而重现被附加了第1CRC的发送数据。
在步骤S206中，在再现上述的发送数据的阶段，第1CRC检查单元42再次进行利用了第1CRC码的错误检测处理。
第1CRC检查单元42基于该错误检测处理的结果，对发送机10返回送达确认信息(ACK)或第2重发请求(NACK)。
根据本实施方式的无线通信系统，在接收机30中，即使没有接收构成发送数据的全部的编码比特串，也能够返回第1重发请求(NACK)，与以往的无线通信系统相比，可缩短延迟时间。
(本发明的第2实施方式)
参照图3和图5，说明本发明的第2实施方式的无线通信系统。下面，以与上述的第1实施方式的无线通信系统的不同点为主，说明本实施方式的无线通信系统。
如图5所示，在本实施方式中，发送机10的第2CRC附加单元22对各组G1至G3的开头的编码比特串#1、#4、#7附加第2CRC码。
图5所示的动作，除了第2CRC码被附加在各组G1至G3的开头的编码比特串#1、#4、#7上这一点之外，与图4所示的动作相同，因此省略说明。
(本发明的第3实施方式)
参照图3至图6，说明本发明的第3实施方式的无线通信系统。以下，以与上述的第1和第2实施方式的无线通信系统不同的点为主，说明本实施方式的无线通信系统。
在本实施方式中，如图6所示，发送机10的第2CRC附加单元22对各组G1至G3的编码比特串#1、#5、#9附加第2CRC码。
即，在本实施方式中，发送机10的第2CRC附加单元22对在各组的编码比特串#1至#9中根据与接收机30之间决定的规则选择的规定的编码比特串，附加第2CRC码。
另外，发送机10的第2CRC附加单元22对特定的组的编码比特串，也可以不附加第2CRC码。
图6所示的动作除了第2CRC码被附加在各组的编码比特串#1至#9中根据与接收机30之间决定的规则选择的规定的编码比特串#1、#5、#9上这一点之外，与图4所示的动作相同，因此省略说明。
以上，利用上述的实施方式详细说明了本发明，但对本领域技术人员来说应该明白本发明不应限定于在本说明书中说明的实施方式。本发明可作为修正和变更方式来实时而不脱离权利要求书记载的范围所决定的本发明的意旨与范围。从而，本发明的记载是以例示说明为目的，对本发明不具有任何限制性的意思。
另外，参照日本专利申请第2007-213183号(2007年8月17日申请)，编入本申请说明书中。
产业上的可利用性
如上所述，本发明的数据发送方法、数据接收方法、移动终端和无线通信系统为了进一步实时进行数据传输，在接收机中，能够尽量缩短检测错误而对发送机返回ACK/NACK为止的延迟时间，因此有用。

Claims (13)

1.一种数据发送方法，其特征在于，包括：
步骤A，对发送数据附加第1CRC码；
步骤B，将被附加了所述第1CRC码的所述发送数据分割为多个编码比特串；
步骤C，对被分割的所述编码比特串中的至少一个附加第2CRC码；
步骤D，对所述编码比特串进行纠错编码处理；以及
步骤E，发送被进行了所述纠错编码处理的所述编码比特串。
2.如权利要求1所述的数据发送方法，其特征在于，包括：
在所述步骤C中，将被分割的所述编码比特串设为多个组，对该多个组中的至少一个组的所述编码比特串附加所述第2CRC码。
3.如权利要求2所述的数据发送方法，其特征在于，
在所述步骤C中，对所述多个组的每个组的所述编码比特串附加所述第2CRC码。
4.如权利要求2所述的数据发送方法，其特征在于，
在所述步骤C中，对所述多个组的开头的组的所述编码比特串附加所述第2CRC码。
5.如权利要求4所述的数据发送方法，其特征在于，
在所述步骤C中，对所述多个组的开头的组的开头的所述编码比特串附加所述第2CRC码。
6.一种数据接收方法，其特征在于，包括：
将接收数据分割为多个编码比特串，并对被分割的所述编码比特串进行纠错解码处理的步骤；
利用在被进行了所述纠错解码处理的所述编码比特串中的一个或多个上附加的所述第2CRC码，进行错误检测处理的步骤；
在特定的编码比特串中检测到错误的情况下，发送关于该特定的编码比特串的第1重发请求的步骤；
在所述多个编码比特串中没有检测到错误的情况下，联结该多个编码比特串，从而取得被附加了第1CRC的发送数据的步骤；
利用所述第1CRC进行错误检测处理的步骤；以及
在所述发送数据中检测到错误的情况下，发送关于该发送数据的第2重发请求的步骤。
7.如权利要求6所述的数据接收方法，其特征在于，
所述第2CRC码被附加在多个组中的至少一个组的所述编码比特串上。
8.如权利要求7所述的数据接收方法，其特征在于，
所述第2CRC码被附加在所述多个组的每个组的所述编码比特串上。
9.如权利要求7所述的数据接收方法，其特征在于，所述第2CRC码被附加在所述多个组的开头的组的所述编码比特串上。
10.如权利要求9所述的数据接收方法，其特征在于，所述第2CRC码被附加在所述多个组的开头的组的开头的所述编码比特串上。
11.一种移动终端，其特征在于，包括：
第1CRC附加单元，构成为对发送数据附加第1CRC码；
分割单元，构成为将被附加了所述第1CRC码的所述发送数据分割为多个编码比特串；
第2CRC附加单元，构成为对被分割的所述编码比特串中的至少一个附加第2CRC码；
纠错编码处理单元，构成为对所述编码比特串进行纠错编码处理；以及
发送单元，构成为发送被进行了所述纠错编码处理的所述编码比特串。
12.如权利要求11所述的移动终端，其特征在于，
所述第2CRC附加单元构成为将被分割的所述编码比特串设为多个组，对该多个组中的至少一个组的所述编码比特串附加所述第2CRC码。
13.一种无线通信系统，包括发送机和接收机，其特征在于，
所述发送机包括：
第1CRC附加单元，构成为对发送数据附加第1CRC码；
分割单元，构成为将被附加了所述第1CRC码的所述发送数据分割为多个编码比特串；
第2CRC附加单元，构成为对被分割的所述编码比特串中的至少一个附加第2CRC码；
纠错编码处理单元，构成为对所述编码比特串进行纠错编码处理；以及
发送单元，构成为发送被进行了所述纠错编码处理的所述编码比特串，
所述接收机包括：
纠错解码单元，构成为将接收数据分割为多个编码比特串，并对被分割的所述编码比特串进行纠错解码处理；
第2CRC检查单元，构成为利用在被进行了所述纠错解码处理的所述编码比特串中的一个或多个上附加的所述第2CRC码，进行错误检测处理；
第1重发请求单元，构成为在特定的编码比特串中检测到错误的情况下，发送关于该特定的编码比特串的第1重发请求；
联结单元，构成为在所述多个编码比特串中没有检测到错误的情况下，联结该多个编码比特串，从而取得被附加了第1CRC的发送数据；
第1CRC检查单元，构成为利用所述第1CRC进行错误检测处理；以及
第2重发请求单元，在所述发送数据中检测到错误的情况下，发送关于该发送数据的第2重发请求。
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