CN1182738C - 用于增加通信效率的通信系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能增加通信效率的移动通信系统和方法。该系统包括接收机，用于将n个MCS级别分成连续的m个MCS级别组，发送对应于测量的数据信道质量MCS组的信息；和发送机，用于存储关于n个MCS级别的信息，从n个MCS级别提取m个MCS级别，从这m个MCS级别中确定一个为初始的当前MCS级别，对将发送的信息数据进行调制和编码，并将结果发送给接收机，响应ACK信号或NACK信号以改变当前MCS级别。该移动通信系统，接收机向发送机发送粗略信道信息，因此，与CPICH方法比较，反馈信息量小而发送周期长。从而，信道信息的延迟最小，可简化接收机的结构，达到最佳MCS级别所需的时间比CRC方法少。

Description

用于增加通信效率的通信系统和方法
技术领域
本发明涉及移动通信系统，特别是涉及能够利用AMC(AdaptiveModulation and Coding，自适应调制和编码)方案增加通信效率的移动通信系统和方法。
背景技术
为了将大量的数据发送到无线信道环境中，需要在精确的时间，将从接收机获得的有关当前信道的信息向发送机发送。象这样，根据当前信道的情况，有可能改变调制方式和编码方式，并且发送大量数据而没有数据损失。这里，更多的注意集中在如何以最小量的反馈比特从接收机向发送机发送与信道有关的信息，并且在发送过程中，没有错误或延迟，因此节省了无线信道资源。而且，利用由接收机发送的信道信息，发送机需要从多个级别(level)的MCS(Modulation and Code Scheme，调制和编码方案)中级别选择最优级别，并向无线信道环境发送大量数据。
通常，采用CPICH(Common PIlot Channel，公共导频信道)方法或CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验)方法，寻找接收机的信道环境，并根据检测到的信道环境改变MCS级别的组合级别。
图1是采用CPICH方法的移动通信系统的示意框图。该移动通信系统包括发送机10、数据信道20、接收机30、和反馈信道22。发送机10包括AMC(Adaptive Modulation and Coding，自适应调制和编码)单元12、接收机30包括解调和解码单元32、信道质量检测单元34、和MCS级别选择控制器36。
图2是表示在发送机10和接收机30之间交换数据的过程的示意图。
参见图1和2，在步骤40中，发送机10通过导频信道(未表示)向接收机30发送信道信息和用来测量信道质量的导频信号CPICH。然后，接收机30的信道质量测量单元34从发送机10接收导频信号CPICH和信道信息，利用导频信号CPICH，测量信号-干扰比(SIR)或信噪比(SNR)作为信道质量，并将结果发送给MCS级别选择控制器36。
MCS级别选择控制器36根据信道质量测量单元34测量的信道质量选择MCS级别。图3是MCS级别MCS1至MCS7和边界值TH1至TH6的示图，在W-CDMA(Code Division Multiple Access，码分多路存取)的情况下，该边界值TH1至TH6定义了MCS级别MCS1至MCS7之间的边界。然后，在步骤42中，MCS级别选择控制器36将每个边界值与信道质量测量单元34测量的信道的质量数值比较，根据对比结果选择当前的MCS级别，将选择的MCS级别的信息发送到发送机10的AMC单元12。
参见图1，在步骤44中，AMC单元12通过数据信道20向接收机30发送信号x[i]，该信号x[i]是根据由MCS级别选择控制器36发送的MCS级别调制和编码的发送信号s[i]。当经过数据信道20时，信号x[i]与信道噪声G[i]和白噪声n[i]结合，形成信号y[i]。最后，信号y[i]发送到接收机30。
尽管在图1中未表示，当接收机30从发送机10完全接收数据时，该接收机30向发送机10发送确认(ACK)信号，参见图2，在步骤46中，相反，当接收机30没有完全接收数据时，该接收机30发送NACK(NONACKNOWLEDGEMENT，非确认)信号。在步骤48中，当发送机10从接收机30接收NACK信号时，它再次向接收机30发送由接收机30发送的数据。
如上所述，根据CPICH方法，利用发送机发送的导频信号，接收机30测量当前信道的质量，选择并向发送机发送最优MCS级别。然后，发送机根据最优MCS级别确定调制和编码的程度，将结果返回到接收机。
然而，CPICH方法浪费了上行线路无线信道资源，这是因为对应于MCS级别数量的MCS选择位，必须周期地按预定的时间间隔发送到发送机。例如，在目前的W-CDMA中，将MCS分成7个级别，信道质量测量单元34，每三个时隙向发送机发送三比特MCS选择位。而且，需要六个比较器来将测量的信道质量数值与每个边界值TH1至TH6比较，从而使移动通信系统的电路结构复杂化。这些比较器安装在接收机，例如手机中，因而使手机的功率消耗增加。而且，当接收机具有信道测量错误和反馈延迟时，信道的实际情况可能与下列情况时测量的信道情况不同，即当基于接收机测量的信道信息，发送机对信号调制和编码并将结果发送到接收机时。这将降低吞吐量。这里，反馈的延迟是花费在下列过程的时间的延迟，所述时间是当信道质量测量单元34测量信道的质量，MCS级别选择控制器36根据测量的信道的质量选择最优的MCS级别的时间。换句话说，MCS级别越高，选择最优MCS级别所消耗的时间越长，而且反馈的延迟越长。
最近，CRC方法被建议作为CPICH的一个替代方法。图4是解释根据CRC方法，在接收机和发送机之间交换数据的方法的示意图。
参见图4，在步骤50中，发送机10直接发送CRC信息，该CRC信息用来检测实际信道中的错误，同时将数据发送到接收机30，而且没有从接收机30接收任何与依据于信道质量的MCS级别有关的反馈。此时，发送机10在最低的MCS级别下，将CRC信息和数据发送给接收机30。然后，在步骤52中，接收机30检查CRC信息是否包含错误，如果没有检测到错误，则发送确认信号ACK。在步骤54中，如果确认信号ACK从接收机30向发送机10连续发送预定的次数，发送机10使MCS级别升高一个级别，然后，向接收机10发送CRC信息和数据。然而，如果在检测CRC信息期间，接收机30检测到错误，则接收机30向发送机10发送NACK信号，然后，在步骤56中，发送机10使MCS级别降低一个级别，并在步骤58将数据再次发送到接收机30。
总之，根据CRC方法，发送机10开始在最低的MCS级别下发送数据以及CRC信息，而不发送信道质量的信息，并响应ACK信号或者NACK信号优化MCS级别，该ACK信号由接收机30发送作为数据可靠接收的证实，该NACK信号当在CRC信息中检测出错误时由接收机30发送。因此，如果信道的情况足够好，以致在最高MCS级别时发送数据，CRC方法需要较长时间来实现理想的MCS级别。而且，尽管信道的级别增加到理想的MCS级别，发送机10仅发送少量的数据，这与信道的发送能力不匹配，因此，减少了数据吞吐量。
结果，在一般的移动通信系统中，由于许多与信道质量有关的反馈信息和关于信道信息中的频繁报告，上行线路频率资源被浪费。而且，由于在反馈信息发送是的反馈错误和延迟，在期望的时间，它很难被发送机使用来更正信道信息。另外，MCS级别不能调节成对应于当前信道的质量，直到在相当长的时间内，信息在发送机和接收机之间交换。在该段时间内，只有与信道质量不匹配的少量发送的数据从发送机发送到接收机，因此，减少数据吞吐量。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的第一目的是提供一种增加通信效率的接收机及其方法，该接收机具有可反馈与信道的质量有关的信息的改进的功能，它用于向发送机发送数据。
本发明的第二目的是提供一种通过减少上行线路频率资源的浪费，来增加通信效率的发送机，及其方法。
本发明的第三目的是提供一种包括这种接收机和发送机，并能够增加通信效率的移动通信系统。
本发明的第四目的是提供由这种移动通信系统实施的数据发送方法。
为实现第一目的的一个特征，提供一种接收机，用于从外部发送机接收信息信号和用于测量信道质量的导频信号，该接收机包括解调和解码单元，用于对信息信号解调和解码，来检测信息数据和循环冗余信道(CRC)数据，该循环冗余信道数据用来检测在信息信号中包含的错误；信道质量测量单元，用于测量数据信道的数据发送能力，该数据信道利用导频信号接收信息信号；和MCS组选择控制器，用于将根据数据信道的质量预定的n(n＞0)个MCS级别分组成连续的m个MCS级别(n＞m＞0)，从而在每个预定的周期，根据信道质量测量单元测量的数据信道的质量，向发送机发送关于MCS组的信息，并根据CRC数据是否完全自发送机接收来向发送机发送ACK信号或NACK信号。
为实现第一目的的另一特征，提供一种由接收机实施的数据通信方法，该接收机接收从外部发送机周期性地发送、用于测量信道质量的导频信号，和包含CRC数据和信息数据的信息信号，该数据通信方法包括：(a)将根据用于发送信息信号的数据信道的质量预定的n个MCS级别(n＞0)，分组成连续的m个MCS级别(n＞m＞0)；(b)在每个预定的期间利用导频信号测量数据信道的数据的发送能力，从MCS组中选择对应于测量的数据信道的发送能力的一个MCS组，并发送关于所选择的MCS组的信息；(c)当信息信号从发送机发送时，从信息信号中恢复CRC数据和信息数据；和(d)根据CRC数据是否被完全发送，向发送机发送ACK信号或NACK信号。
为了实现第二目的的一个特征，提供一种发送机，该发送机向外部接收机周期性地发送，用来测量信道质量的导频信号。，并且，根据由接收机发送的信道质量信息，来对发送的信息数据进行调制和编码，该发送机包括；CRC加法器，用于向将被发送的信息数据添加CRC数据，该CRC数据用来检测信道中的错误；MCS级别选择控制器，用于存储关于n个MCS级别(n＞0)的信息，该MCS级别是根据用于发送信息数据的数据信道的质量预定的，根据信道的质量，从MCS级别中提取连续的m个MCS级别(n＞m＞0)，并从提取的MCS级别中选择一个级别作为初始的当前MCS级别，并输出关于选定的MCS级别的信息，并响应从接收机反馈的、指示在信道中是否发生错误的ACK信号或NACK信号，来改变当前MCS级别；和自适应调制与编码(AMC)单元，用于根据当前MCS级别，对包括CRC数据的信息数据进行调制和编码，并将结果发送给接收机。
为实现第二目的的另一特征，提供一种由发送机实施的数据通信方法，该发送机向外部接收机周期性地发送、用于测量信道质量的导频信号，存储有关根据信道的质量预定的n个MCS级别(n＞0)的信息，并响应从接收机发送的信道质量的信息和指示数据是否完全发送给接收机的ACK信号或NACK信号，对将发送的信息数据进行调制和编码，该数据通信方法包括(a)从接收机接收信道质量的信息；(b)根据信道质量的信息，从n个MCS级别中提取连续的m个MCS级别(n＞m＞0)，并将其中一个提取的MCS级别确定为初始的当前MCS级别；(c)向将发送给接收机的信息数据中添加CRC数据，该CRC数据用来检测信道中的错误；(d)根据初始当前MCS级别，对包括CRC数据的信息数据进行调制和编码，并将结果发送给接收机；和(e)响应从接收机发送的ACK信号或NACK信号，改变初始当前MCS级别。
为了实现第三目的，提供一种移动通信系统，它包括接收机，该接收机根据用于发送信息信号的数据信道的质量，将n个MCS级别(n＞0)分组成连续的m个MCS级别(n＞m＞0)；并发送关于MCS组的信息，该MCS组对应于利用从外部发送的导频信号，和指示信息信号是否被完全接收的ACK信号或NACK信号，所测量的数据信道质量；和发送机，该发送机用于存储关于n个MCS级别的信息，根据由接收机发送的MCS组中的信息，从n个MCS级别提取m个MCS级别，从提取的m个MCS级别中确定其中一个为初始的当前MCS级别，根据初始当前MCS级别，对将发送的信息数据进行调制和编码，并将结果发送给接收机，和响应ACK信号或NACK信号来改变当前MCS级别。
为了实现第四目的，提供一种数据发送方法，该方法包括在移动通信系统中包含的发送机和接收机之间进行的数据发送方法，其中发送机和接收机存储关于n个MCS级别(n＞0)的信息，该n个MCS级别根据用于发送信息信号的数据信道的质量预先确定。该数据发送方法包括：(a)接收机将n个MCS级别分成连续的m个MCS级别(n＞m＞0)；(b)发送机将导频信号发送给接收机；(c)接收机利用导频信号测量数据信道的质量，该数据信道是发送信息信号的路径，然后，根据数据信道的测量的质量，从MCS组中选择出一个，并且将该选定的MCS组中的信息发送给发送机；(d)发送机根据MCS组中的信息，提取m个MCS级别，从提取的m个MCS级别中确定其中一个为当前MCS级别，根据当前MCS级别，对将发送的信息进行调制和编码，并且将结果作为信息信号发送给接收机；(e)接收机经由数据信道，接收来自发送机的信息信号，并且由信息信号恢复原始信号，并且向发送机发送ACK信号或NACK信号，该ACK信号或NACK信号指示信息信号是否正常被接收；和(f)发送机响应由接收机发送的ACK信号或NACK信号来调节当前MCS级别。
附图说明
参考附图，通过详细描述一个优选的实施例，本发明的上述目的和优点将变的更清楚，附图中：
图1是表示采用公共导频信道(CPICH)方法的通用的移动通信系统的示意框图；
图2是说明在发送机和接收机之间交换数据的通用过程的示意图；
图3是表示调制和编码方案(MCS)级别MCS1至MCS7，和边界值的示意图，该边界值限定W-CDMA中，MCS级别MCS1至MCS7之间的边界；
图4是解释使用循环冗余校验(CRC)方法，在接收机和发送机之间交换数据的过程的示意图；
图5是根据本发明的，能增加通信效率的移动通信系统的示意图；
图6是显示根据MCS的级别，在W-CDMA中的调制方法和编码方法中的变化的表格；
图7是由图6的MCS组选择控制器选择的MCS级别组的优选实施例的示意图；
图8是解释在图5的移动通信系统中的发送机和接收机之间交换数据的过程的示意图；
图9是解释与现有技术比较，对应于移动速度的接收机的平均吞吐量的图表；
图10是解释与现有技术比较，在接收机将信道信息反馈给发送机时，由于反馈中的延迟导致的平均吞吐量的图表。
具体实施方式
下面参考附图来描述能够增加通信效率的移动通信系统及其方法。
图5是根据本发明的能够增加通信效率的移动通信系统的一个优选实施例的示意框图。该移动通信系统包括发送机60、数据信道70、反馈信道72、和接收机80。在本实施例中，为方便起见，移动通信系统被假设采用W-CDMA方法。在W-CDMA方法中，如图6所示，调制和编码方案(MCS)分成七个级别。
图6是解释根据MCS级别，在W-CDMA中调制方法和编码方法的变化的示意图。参见图6，MCS1是最低质量的MCS级别，在该级别执行正交相移键控(QPSK)调制和1/4编码。在此，1/4表示信息数据在整个数据中的比率，它表示整个数据的四分之一是信息数据，其它是冗余数据。另一方面，MCS7是最高质量的MCS级别，在该级别，执行64 QAM和3/4编码。总之，MCS级别越高，发送的数据量越多，即吞吐量增加。参见图5，发送机60存储关于被分成三组的七个MCS级别的信息，并将七个MCS级别中的其中一个确定为当前MCS级别，此时，一个MCS组中的信息从接收机80，通过反馈信道72发送。然后，发送机60通过数据信道70，向接收机80发送调制信号x[i]，该调制信号x[i]是根据当前MCS级别对将发送的发送信号s[i]调制和编码得到的。例如，如果当前MCS级别是MCS1，如图6所示，执行QPSK调制和1/4编码。此时，最好，发送机60向发送信号s[i]中增加循环冗余校验(CRC)数据，该CRC数据用于接收机80中，用于检测信道中的错误，然后根据当前MCS级别对结果调制和解码。而且，发送机60响应ACK信号和NACK信号，将当前的MCS级别调节到最优MCS级别，该ACK信号和NACK信号由接收机80通过反馈信道72发送的。最好，发送机60包括CRC加法器62、AMC(AdaptiveModulation & Coding，自适应调制和编码)单元64、和MCS级别选择控制器66。
CRC加法器62向待发送的发送信号s[i]中增加CRC数据。
MCS级别选择控制器66存储关于七个MCS级别的信息，七个MCS级别分成三个MCS组。这里，每个MCS组包括连续的三个MCS级别。MCS级别选择控制器66将一个MCS组中的一个MCS级别确定为当前的MCS级别，该MCS级别是根据由接收机80经过反馈信道72发送的信道质量的信息选择的，并且将与所确定的当前MCS级别相关的信息输出到AMC单元64。此时，最好，从这三个MCS级别选择出最低MCS级别作为当前MCS级别，以便增加吞吐量。在选择中间MCS级别的情况下，实际信道的质量可能低于所选MCS级别的质量，这需要重发送数据。数据的重发送导致吞吐量的减少。出于该原因，虽然吞吐量很低，建议MCS级别选择控制器66在开始时选择低的MCS级别，并且逐渐提高MCS级别到最佳MCS级别。而且，根据由接收机80经反馈信道72发送的ACK信号或NACK信号，调节当前MCS级别。更特别地，ACK信号被接收机80接收多于预定次数时，MCS级别选择控制器66将当前MCS级别增加一个级别。另一方面，一旦接收到NACK信号，MCS级别选择控制器66就将当前MCS级别降低一个级别。
AMC单元64接收调制信号x[i]，该调制信号x[i]是由发送信号调制和编码的，在该发送信号中，根据来自MCS级别选择控制器66的当前MCS级别的信息加入CRC数据，然后，将该调制信号x[i]发送给接收机80。如果当前MCS级别被MCS级别选择控制器66降低一个级别，AMC单元64对发送信号s[i]调制和编码，该发送信号s[i]被发送到先前帧，并且将结果重发送到接收机80。
在经过数据信道70时，调制信号x[i]与信道噪声G[i]和白噪声n[i]复合，并且发送到接收机80。
然后，接收机80也储存对应于MCS组的七个MCS级别的信息，并且将这些MCS级别分组成连续的三个MCS组。而且，接收机80利用由发送机60发送的公用导频信号(CPICH)来测量数据信道70的质量。这里，数据信道70的质量可体现为信号-信息比(SIR)或信噪比(SNR)。接收机80根据测量的数据信道70的质量从三个MCS组中选择一个，并且将关于所选MCS组的信息经反馈信道72发送到发送机60。此时，发送到发送机60的所选MCS组中的信息表示成2位。接收机80可从接收信息y[i]中恢复CRC数据，并且用所恢复的CRC数据检查信道中错误的发生。利用所恢复的CRC数据，并根据在数据信道中是否发生错误，接收机80将ACK信号或NACK信号经反馈信道72发送到发送机60。这里，ACK信号表示在数据信道中没有发生错误，这样接收机80完全接收信号y[i]。最好，接收机80包括解调和解码单元82、信道质量测量单元84和MCS组选择控制器86。
解调和解码单元82接收接收信号y[i]，并且将接收信号y[i]解调制和解码，以便恢复发送信号s[i]和CRC数据，该CRC数据用作错误检查。通过所恢复的CRC数据，解调和解码单元82判断在恢复的发送信号s[i]中是否发生错误，并且将结果发送到MCS组选择控制器86。
利用周期性地从发送机60发送的公用导频信号CPICH，信道质量测量单元84测量数据信道70的数据发送能力，并且将测量结果发送到MCS组选择控制器86。如前所述，数据信道70的质量可用SIR或SNR表示。
MCS组选择控制器86储存关于三个组的信息，这三组是根据七个MCS级别上的信息来划分，并且在每个预定周期，将对应于信道质量测量单元84所测量的信道质量的MCS组的信息经反馈信道72发送到发送机60。这里，MCS组选择控制器86将用于MCS级别的边界值设于MCS组内，将所测量的信道质量与MCS组之间的边界值相比较，并且在比较结果的基础上提取所期望的MCS组。而且，根据解调和解码单元82所恢复数据中是否发生错误，由MCS组选择控制器86将ACK信号或NACK信号发送到发送机60。
图7是由图5中所示的MCS组选择控制器86所选的一个MCS级别的组的优选实施例的视图。参考图7，将MCS级别的MCS1至MCS3，MCS3至MCS5，和MCS5至MCS7分别分组成第一组90、第二组92和第三组94。这里，MCS级别分组成使得相邻的组包括至少一个公用MCS级别。也就是，在第一和第二组90和92之间重叠一个MCS3的MCS级别，并且在第二和第三组92和94之间重叠一个MCS5的MCS级别。
然后，设定边界值G_TH1和G_TH2，以便在重叠的MCS3和MCS5的MCS级别中，在第一组90、第二组92和第三组94之间画分界线。MCS组选择控制器86将信道质量测量单元84所测的信道的质量值与边界值G_TH1和G_TH2相比较，然后在比较结果的基础上，从这些MCS组中提取与当前信道的质量对应的MCS组。例如，如果信道质量测量单元84所测的信道的质量值小于边界值G_TH1，则MCS组选择控制器86选择第一组90，并且如果信道质量值大于边界值G_TH3，则选择第三组94。当发送机60中的MCS级别选择控制器66经反馈信道72给出第一组90中的信息时，从MCS1至MCS3的MCS级别中选择最低MCS级别MCS1作为当前MCS级别，而且，当前MCS级别逐渐增加到中间MCS级别MCS2，然后，如果连续接收ACK信号，则增加到最高MCS级别MCS3。
图8是解释发送机60和接收机80之间交换数据的过程的示意图。这里，发送机60是基站，并且接收机80安装在移动目标例如汽车中。
参考图5和8，在步骤100中，发送机60将公用导频信号(CPICH)经导频信道(未表示)发送到接收机80中。在步骤102中，利用导频信号CPICH，接收机80中的信道质量测量单元84测量数据信道70的SIR或SNR，以便得到数据信道70的质量，通过将所测的信道质量值与边界值G_TH1至G_TH2比较，来选择第一至第三组中的其中一个，并且将关于所选的2比特组的信息作为关于MCS组的信息发送给发送机60。例如，如果信道质量测量单元84所测的信道质量是用于第一组90的，那么MCS组选择控制器86将关于第一组90中的信息发送给发送机60。
在步骤104中，关于在第一组90的信息的基础上，发送机60将MCS1至MCS3的MCS级别中的最低MCS级别MCS1设置成当前MCS级别，然后将第一个包数据发送到接收机80，该包数据在MCS级别MCS1由发送信号S[i]调制和编码。在接收机80中的解调和解码单元82经数据信道70接收来自发送机60的信号y[i]，并且由信号y[i]中恢复原始信号。在步骤106中，根据原始信号是否由信号y[i]中恢复，MCS组选择控制器86将ACK信号或NACK信号发送给发送机60。然后，在步骤110中，发送机60从接收机80接收ACK信号，然后将第二个包数据发送到接收机80。
此时，ACK信号从接收机80连续发送给发送机60，当前MCS级别从MCS1到MCS2，最后到MCS3，逐步增加。另一方面，当发送信号在MCS级别MCS2被调制和编码，并且发送给发送机80时，如果NACK信号发送给发送机60，则发送机60将当前MCS级别调节为MCS1，并且给接收机80重发送已被发送的数据。
如上所述，接收机80利用导频信号CPICH测量信道的质量，并且将结果发送给发送机60。在有七个MCS级别的情况下，一般的移动通信系统将3位的信道信息发送给发送机，而根据本发明的移动通信系统将2比特的信道信息发送给发送机，是由于这七个MCS级别被分成3组，并且这三组中的信息被发送给发送机。也就是，根据本发明被发送到发送机的数据量小于现有技术。而且，一般的接收机每三个时隙发送信道信息，而根据本发明的接收机可每九个时隙发送信道信息，是由于MCS级别被分组这样接收机就对信道中的变化不敏感。因此，根据本发明，发送到发送机的数据量减少并且发送周期变长，因此，防止上行线路资源的浪费和包含在接收机中的电池的浪费。而且，在一般的移动通信系统中，接收机将信道质量测量单元所测的信道的质量值与六个边界值G_TH1至G_TH6单独比较，以选择MCS级别，因此，使接收机的电路结构复杂，并且在选择合适的MCS级别时花费许多时间。另一方面，在根据本发明的移动通信系统中，MCS组选择控制器86提供关于所选MCS组的信息作为信道的信息，与信道的质量值比较的边界值的数量只有两个，即，G_TH1和G_TH2。结果，接收机的电路结构可简化，并且可减少在选择合适的MCS级别时的时间损耗。
根据本发明的发送机利用由接收机提供的粗略信道信息，即关于MCS组的信息，来确定当前MCS级别，并且响应由接收机发送的ACK信号或NACK信号以优化MCS级别。更具体地，由一般的移动通信系统采用的CRC方法在最低MCS级别开始数据发送，并且在逐渐增加MCS级别时达到最佳MCS级别。在信道的质量，例如实际是MCS7的情况下，数据的发送覆盖整个MCS级别MCS1至MCS7，这样，需花时间达到最佳MCS级别。另一方面，在本发明中，如果信道的质量是MCS7，关于第三组的信息发送给发送机。然后，发送机在MCS级别MCS5时开始数据的发送，并且在逐渐增加到MCS7的级别时，达到最佳MCS级别，因此减少达到最佳MCS级别所花费的时间。
图9是说明在与现有技术比较中对应于接收机的移动速度的平均吞吐量的图表。从图9，注意在CPICH方法中，在低移动速度时吞吐量较高，但在移动速度增加时吞吐量很快减少。在CRC方法中，接收机的移动速度几乎不影响吞吐量，但吞吐量通常很低。另一方面，根据本发明，吞吐量几乎不随接收机的移动速度改变，但吞吐量比CRC方法中的高。
图10是说明与现有技术相比较，平均吞吐量的变化的图表，当信道信息由发送机反馈到发送机时，反馈的延迟导致该平均吞吐量的变化。在CPICH方法中，如果反馈没有延迟，则导致吞吐量接近理想吞吐量，但反馈的延迟越长，吞吐量减少越快。在CRC方法中，不考虑反馈延迟，吞吐量的变化最小，但整个吞吐量低。但是，在本发明中，不考虑反馈的延迟，吞吐量几乎不改变，但整个吞吐量比CRC方法中高。
尽管参考优选实施例，具体描述和展示了本发明，但本领域的普通技术人员应当理解，在不超出附加权利要求所限定的本发明的实质和范围的前提下，在这里，可以在形式上和细节上，作出各种变化。
如上所述，在根据本发明的能够增加通信效率的移动通信系统中，接收机对MCS级别分组，并给发送机发送粗略的信道信息。因此，发送到发送机的反馈信息的量小于CPICH方法中的量，并且，通过增加发送周期使信道信息的延迟最小。而且，发送关于MCS组的粗略信息而不是其详细信息给发送机，对于接收机来说足够了，该发送机简化了接收机的电路结构。而且，基于由接收机发送的粗略信道信息，发送机将数据发送给发送机，这可能比CRC方法中更快达到最佳MCS级别。

Claims (20)

1、一种接收机，该接收机从外部发送机接收信息信号和用于测量信道质量的导频信号，该接收机包括：
解调和解码单元，用于对信息信号解调制和解码，从而检测信息数据和循环冗余校验数据，该循环冗余校验数据用来检测在信息信号中包含的错误；
信道质量测量单元，用于测量数据信道的数据发送能力，该数据信道利用导频信号接收信息信号；和
调制和编码方案组选择控制器，用于将根据数据信道的质量预定的n个调制和编码方案级别分组成连续的m个调制和编码方案级别，其中n＞0并且n＞m＞0，从而在每个预定的周期，根据信道质量测量单元测量的数据信道的质量将关于调制和编码方案组的信息向发送机发送，并根据循环冗余校验数据是否自发送机完全接收来向发送机发送确认信号或非确认信号。
2、如权利要求1所述的接收机，其特征在于信道质量被表示成信号-干扰比或信噪比。
3、如权利要求1所述的接收机，其特征在于调制和编码方案组选择控制器设定限定调制和编码方案组边界的边界值，并通过将所测的信道质量与调制和编码方案组之间的边界值相比较，提取所需调制和编码方案组。
4、如权利要求3所述的接收机，其特征在于调制和编码方案组选择控制器将调制和编码方案级别分组，这样至少一个调制和编码方案级别在相邻组间重叠，并且在重叠的调制和编码方案级别中选择限定调制和编码方案组边界的边界值。
5、一种由接收机实施的数据通信方法，该接收机接收从外部发送机周期性地发送的、用于测量信道的质量的导频信号，和包含循环冗余校验数据和信息数据的信息信号，数据通信方法包括：
(a)将根据用于发送信息信号的数据信道的质量预定的n个调制和编码方案级别，分组成连续的m个调制和编码方案级别，其中n＞0并且n＞m＞0；
(b)在每个预定的期间，利用导频信号测量数据信道的数据发送能力，从调制和编码方案组中选择对应于测量的数据信道的数据发送能力的一个调制和编码方案组，并发送关于该选择的调制和编码方案组的信息；
(c)当信息信号从发送机发送时，从信息信号中恢复循环冗余校验数据和信息数据；
(d)根据循环冗余校验数据是否被完全发送，向发送机发送确认信号或非确认信号。
6、一种发送机，该发送机向外部接收机周期性发送用来测量信道质量的导频信号，并且，根据由接收机发送的信道质量信息来对发送的信息数据进行调制和编码，该发送机包括：
循环冗余校验加法器，用于向待发送的信息数据添加循环冗余校验数据，该循环冗余校验数据用来检测信道中的错误；
调制和编码方案级别选择控制器，用于存储关于n个调制和编码方案级别的信息，其中n＞0，该调制和编码方案级别是根据用于发送信息数据的数据信道的质量预定的，根据信道的质量从调制和编码方案级别中提取连续的m个调制和编码方案级别，其中n＞m＞0并从提取的调制和编码方案级别中选择一个级别作为初始的当前调制和编码方案级别，并输出关于选定的调制和编码方案级别的信息，响应从接收机反馈的、指示在信道中是否发生错误的确认信号或非确认信号，以改变当前调制和编码方案级别；和
自适应调制与编码单元，用于根据当前调制和编码方案级别，对包括循环冗余校验数据的信息数据进行调制和编码，并将结果发送给接收机。
7、如权利要求6所述的发送机，其特征在于初始的当前调制和编码方案级别是m个调制和编码方案级别中最低的调制和编码方案级别。
8、如权利要求6所述的发送机，其特征在于当确认信号从接收机连续发送多于预定次数时，调制和编码方案级别选择控制器将当前调制和编码方案级别增加一个级别，而当从接收机发送非确认信号时，将当前调制和编码方案级别减少一个级别。
9、如权利要求6所述的发送机，其特征在于如果通过调制和编码方案级别选择控制器使当前调制和编码方案级别减少一个级别时，那么自适应调制与编码单元对先前的信息数据进行调制和再次编码，根据减少的调制和编码方案级别，该先前的信息数据不发送给接收机，并将结果再发送给接收机。
10、一种由发送机实施的数据通信方法，该发送机向外部接收机周期性发送用于测量信道质量的导频信号，存储关于根据信道的质量预定的n个调制和编码方案级别的信息，其中n＞0，并响应从接收机发送的信道质量的信息和指示数据是否完全发送给接收机的确认信号或非确认信号，对将发送的信息数据进行调制和编码，该数据通信方法包括：
(a)从接收机接收信道质量的信息；
(b)根据信道质量的信息从n个调制和编码方案级别中提取连续的m个调制和编码方案级别，其中n＞m＞0；并将其中一个提取的调制和编码方案级别确定为初始的当前调制和编码方案级别；
(c)向将发送给接收机的信息数据中添加循环冗余校验数据，该循环冗余校验数据用来检测信道中的错误；
(d)根据初始当前调制和编码方案级别对包括循环冗余校验数据的信息数据进行调制和编码，并将结果发送给接收机；和
(e)响应从接收机发送的确认信号或非确认信号，改变初始当前调制和编码方案级别。
11、一种移动通信系统，它包括：
接收机，该接收机根据用于发送信息信号的数据信道的质量将n个调制和编码方案级别分组成连续的m个调制和编码方案级别，其中n＞0并且n＞m＞0；并在一个调制和编码方案组上发送信息，这对应于利用从外部发送的导频信号，和指示信息信号是否被完全接收的确认信号或非确认信号，所测量的数据信道的质量；和
发送机，该发送机用于在n个调制和编码方案级别上存储信息，根据由接收机发送的调制和编码方案组中的信息从n个调制和编码方案级别提取m个调制和编码方案级别，从提取的m个调制和编码方案级别中确定其中一个为初始的当前调制和编码方案级别，根据初始当前调制和编码方案级别对将发送的信息数据进行调制和编码，并将结果发送给接收机，和响应确认信号或非确认信号来改变当前调制和编码方案级别。
12、如权利要求11所述的移动通信系统，其特征在于信道的质量被表示成信号-干扰比或信噪比。
13、如权利要求11所述的移动通信系统，其特征在于接收机将调制和编码方案分组，这样至少一个调制和编码方案级别叠加在相邻的调制和编码方案组上。
14、如权利要求11所述的移动通信系统，其特征在于发送机将循环冗余校验数据添加到信息数据中，该循环冗余校验数据用来检测数据信道中的错误，根据当前调制和编码方案级别对包含循环冗余校验数据的信息数据进行调制和编码，并且将结果发送给发送机。
15、如权利要求11所述的移动通信系统，其特征在于接收机对信息信号进行解调制和解码，并且根据循环冗余校验数据是否被正常检测来产生确认信号或非确认信号。
16、如权利要求11所述的移动通信系统，其特征在于当发送机从接收机向发送机连续接收确认信号超过预定次数时，该发送机将调制和编码方案级别增加一个级别，并且当它从接收机接收非确认时将调制和编码方案降低一个级别。
17、如权利要求11所述的移动通信系统，其特征在于当调制和编码方案级别降低一个级别时，发送机对先前的信息数据进行调制并再次编码，并且将结果再次发送给接收机，所述先前的信息数据根据降低的调制和编码方案级别没有被发送给接收机。
18、一种在移动通信系统中包含的发送机和接收机之间实施的数据发送方法，其中发送机和接收机在n个调制和编码方案级别上储存信息，其中n＞0，该n个调制和编码方案级别根据用于发送信息信号的数据信道的质量预先确定，该数据发送方法包括：
(a)接收机将n个调制和编码方案级别分组成连续的m个调制和编码方案级别，其中n＞m＞0；
(b)发送机将导频信号发送给接收机；
(c)接收机利用导频信号测量数据信道的质量，该数据信道是发送信息信号的路径，然后，根据测量的数据信道的质量从调制和编码方案组中选择出一个，并且将关于选定的调制和编码方案组的信息发送给发送机；
(d)发送机根据关于调制和编码方案组的信息提取m个调制和编码方案级别，从提取的m个调制和编码方案级别中确定其中一个为当前调制和编码方案级别，根据当前调制和编码方案级别，对将发送的信息进行调制和编码，并且将结果作为信息信号发送给接收机；
(e)接收机经由数据信道接收来自发送机的信息信号，并且由信息信号恢复原始信号，并且向发送机发送确认信号或非确认信号，该确认信号或非确认信号指示信息信号是否正常被接收；和
(f)发送机响应由接收机发送的确认信号或非确认信号来调节当前调制和编码方案级别。
19、如权利要求18所述的数据发送方法，其特征在于步骤(f)包括：
(f1)当确认信号从接收机连续发送超过预定次数时，发送机将当前调制和编码方案级别增加一个级别，而当非确认信号从接收机发送时，发送机将当前调制和编码方案级别降低一个级别；和
(f2)当非确认信号从接收机发送时，发送机对先前的信息数据进行调制并再次编码，并且将结果再次发送给接收机，所述先前的信息数据根据降低的调制和编码方案级别没有被发送给接收机。
20、如权利要求18所述的数据发送方法，其特征在于在步骤(d)中，信息数据包括循环冗余校验数据，该循环冗余校验数据用来检测数据信道中的错误，和
接收机从接收到的信息信号提取循环冗余校验数据，判断信息信号是否完全发送给接收机，并且产生确认信号或非确认信号。
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