CN1253687A - 等长异构分组传输 - Google Patents

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Abstract

发明涉及一种用于一预定义长度传输分组的发送的设备,设备包括从第一初始序列(TS1)和第一信息序列(IS1)格式第一类型分组(B1)的格式装置。为发送比第一(IS1)长的第二信息序列(IS2),同样要有所述的格式装置(F)以从比第一(TS1)短的第二初始序列(TS2)和所述的第二信息序列(IS2)格式第二类型分组(B2),这些装置(F)格式分组,其类型通过标识信号(Id)被识别。发明还涉及了与前述设备兼容的用于接收传输分组的设备。

Description

等长异构分组传输
本发明涉及长度受限制的分组传输，这些分组具有不同的结构。
发明的领域是典型的数字通信领域，对于从发射机到接收机传送的信息，它要求以分组方式传输。我们考虑到这种情况，一个这样的分组由一初始序列和一信息序列格式，而不用判断这些序列在分组中各自的位置。特别地，初始序列可以位于头部，(因而我们称为“前置”)，但它也可以处于分组的中间(因而就是“中部”)。该初始序列由发射机和接收机都知道的符号所格式。它特别是被接收机用于获得同步及用于估算与发射机相连的传输信道的脉冲应答。这个估算的脉冲相应将可以用来解调信息序列的符号，该信息序列假设是未知的。
该类分组的一个典型例子是在GSM蜂窝数字无线通信系统中。实际上还有一个被命名为“RACH”的存取分组，它由终端在其连入网络时被发送。该分组在GSM 04.6建议中被规定，它有一个固定的85个符号或比特的长度。它包括一个49比特的初始序列和一个36比特的信息序列。信息序列从一个8比特的字开始被获得。奇偶校验操作被用于该字上，它产生一个6个比特的序列。我们通过连接8比特的字，6比特的奇偶校验序列及4个被称为尾部比特的预定义比特来获得一个18比特的消息。消息接下来进行1/2比率卷积编码以给出信息序列。上面的整个信息保护操作是用于保护8比特字的完整性，防止传输中产生偶然出现的不同。
随着系统的改进，在RACH分组的情况下，可能会出现8比特信息的分组容量不足以保证正确的业务。在该改进的意义上，实际上是希望能够加入例如优先级，通讯所需要的二进制流量，终端的运行模式等数据，这些数据不能在原来的8比特字中被表示。
我们很清楚地知道，该改进必须要保证有最小的代价，也就是说尽可能少地在材料和软件这一级上改变终端的基础设施。因此，正常的步骤是保留分组的结构，也就是说初始序列和分组的总长度，总长度造成了与系统相关的直接技术约束。在该观念中，许多解决方案是例如通过将8比特过渡到11比特来增加分组容量，而不改变信息序列长度，在该情况下长度是36比特。
第一种解决方案是采取新的编码以从11比特的信息产生36比特的序列。该方案是不能令人满意的，因为它必须要在发射机中安置新的编码器并且在接收机中安置新的解码器。
第二种解决方案在文献《TDoc SMG2 GPRS 116/96》中被披露，它发表于1996年10月16日到18日在斯德哥尔摩召开的ETSISMG2 GPRS AdHoc会议上。根据该文献，我们还在6比特上进行奇偶校验以及设置信息11比特序列后的4比特尾部形成21比特的消息。将该消息进行卷积编码，该编码已经被应用于8比特的字以获得42比特的信息序列。因此，必须要将该42比特的序列恢复成到一个36比特的序列以便能够将其插入到分组中。为此，我们使用被称为穿孔的公知技术，也就是说信息序列每7比特取消1比特。该方案具有对发射机改变最小的优点。然而，在接收端，考虑到对于这些比特的每一个，其可能的两个二进制值都是等概率的，因此必须要重新引入已经被取消的6比特，这要在解码之前实现。其结果是为纠正传输错误的编码性能被降低了，这就造成了接收误差率的恶化。
第三种解决方案在文献《TDoc SMG2 GPRS 170/97》中被披露，它发表于1997年1月22日到24日在斯图加特召开的ETSI SMG2GPRS AdHoc会议上。根据该文献，我们还是在6比特上进行奇偶校验操作，但是我们仅保留原来的4尾部比特中的一个比特，以获得一个18比特的消息，我们对其应用公知的卷积编码以便产生36比特的信息序列。该方案与使用前一方案所得到的结果相比较改善了误差率，然而，取消3结束比特还是带来了误差校正器编码性能的一些下降。
因此本发明的目的是提供一种具有第二类型的分组，它在传输方面与前面定义的第一种类型的分组相兼容，具有比第一种类型更大容量的第二种类型的分组用于减小给不同设备带来的改变以及用于尽可能减小接收性能的下降。
根据发明，用于一预定义长度传输分组的发送的设备包括由第一初始序列和第一信息序列格式第一类型分组的格式装置，其区别在于，为发送比第一信息序列长的第二信息序列，同样要有格式装置以由比第一初始序列短的第二初始序列和第二信息序列格式第二类型分组，这些装置格式分组，其类型通过标识信号被识别。
同时，发明还提供了一个用于预定义长度传输分组的接收的设备；所接收的分组可以是第一类型或是第二类型，并且分别包括第一和第二初始序列及分别包括第一和第二信息序列，第二信息序列要比第一信息序列长，该设备包括用于响应识别该分组类型的选择信号从接收的分组中分离信息序列的装置。
在此情况下，人们使信息序列优先而不利于初始序列。第二类型分组的信息序列在没有改变的情况下被发送，尽管在这点上我们保留了第一类型分组所获得的性能。实际上初始序列的减小带来了一些缺陷，主要是分组虚检测风险增加(当不在情况时接收机认为分组已被接收)，以及所给出的传输信道脉冲响应估算要比从一些不太重要比特建立的估算要差。所以，初始序列通常被设定为很大的尺度以保证接收机的最佳运行。因此，如果该序列的减小处于一个适当的限度，性能所受到的影响可以忽略不计。总的来说，第二类型的分组在好的条件下能提供所希望的服务。
另外，用于发射的设备包括单一的编码装置，以分别从第一和第二消息中产生第一和第二信息序列。
同时，在用于接收的设备中，不同分组的信息序列由同样实质的编码产生，该设备包括单一的解码装置以对第一和第二信息序列解码。
为两种类型分组使用同一编码，我们限制了发射机和接收机的改变。
本发明主要适用于当第二信息序列包含有比第一信息序列多的信息时。
根据第一选择，第二初始序列对应于第一初始序列的一个子序列。
因此，更好地，第二初始序列对应于第一初始序列的一个子序列，用于接收的设备包括单一的解调装置以解调两种类型的分组。
这里，我们限制了接收机的改变。
根据第二种选择，第二长度l的初始序列基本上正交于第一初始序列长度l的子序列。
在此情况下，我们显著地减小了两不同类型分组间干扰的危险，如果这些分组偶然被同时传输的话。
本发明将在说明书的范围内进行详细描述，说明书将参照附图给出实施例，附图表示：
-图1，根据发明用于第二类型分组发送的设备，
-图2，用于接收该分组的设备。
在两附图中出现的部件将使用唯一的和相同的编号。
因此发明具有在传输方面相兼容的两种分组类型，也就是说同样长度。
参照图1，设备用于允许通过第一类型传输分组来传输第一8比特数据字W1。该第一字W1被送到第一处理模块P1，该模块从该数据字的8比特开始计算以6比特表示奇偶校验功能。该模块连接8比特字，6奇偶校验比特和4个被称为结尾比特的预定义比特，以形成第一消息M1。
类似地，11比特的第二数据字W2用于通过第二类型分组被传送。在传输该分组时，该第二字W2被送到第二处理模块P2，该模块计算同样以6比特表示另一奇偶校验操作。第二模块连接11比特字，6奇偶校验比特和前面提到的4结尾比特，以形成第二消息M2。
安装有设备的发射机的控制电路(未示出)产生一个标识信号Id，它向该设备表明是否应当处理第一类型分组或者第二类型分组。
因此装置还包括一个编码机构COD，它根据标识信号Id的状态分别选择第一消息M1，第二消息M2以分别通过1/2比率卷积编码来分别产生第一信息序列IS1，第二信息序列IS2。作为例子，该机构可以具有用于该编码操作的电路形式。另外，所属技术领域的技术人员将很清楚地理解这是否涉及到发明的最好实施例，即使在两消息M1，M2上所应用的编码不同，这也同样可以应用。
设备还包括一个格式机构F。当标识信号Id表明要发射的分组是第一类型时，该机构将49比特的第一初始序列TS1和来自编码机构COD的36比特的第一消息M1并置，以产生第一类型分组B1。如果标识信号Id表明要发射的分组是第二类型的，格式机构F将43比特的第二初始序列TS2和来自编码机构COD的42比特的第二消息M2并置，以产生第二类型分组B2。
发明还具有另一设备，以便在接收机中处理所接收的分组，分组或者是第一类型的或者是第二类型的。
参考图2，该设备包括一个检测机构D，它接收分组B，分组的类型由选择信号Sel所标识。
该后一信号Sel由安置设备的接收机的控制机构(未示出)所提供。作为例子，该控制机构将在第一信道上所接收的分组和在第二信道上所接收的分组相结合。
检测机构D根据选择信号Sel识别的是第一分组B1或第二分组B2，以公知的方式依据第一初始序列TS1或第二初始序列TS2对所接收的分组与第一初始序列TS1或第二初始序列TS2进行相关。该相关操作尤其是可以获得同步，也就是说在所接收的分组中定位出所接收的序列，该序列对应于发射时所格式的信息序列。该机构给第一解调器DEM1提供第一类型分组B1中所接收的序列S1或者给第二解调器DEM2提供第二类型分组B2中所接收的序列S2。进一步，检测机构同样进行传输信道脉冲响应估算，以在考虑到所接收的分组类型后将其发送到所涉及的解调器。该估算根据例如被称为最小平方的公知技术来实现。
第一DEM1解调器如同第二DEM2解调器分别从对应的接收序列S1，S2解调出第一信息序列IS1或第二信息序列IS2。
设备还包括一个单一的解码机构DEC，因为在本实施例中对于不同的信息序列使用了同一个编码器。因此该机构接收第一信息序列IS1或第二信息序列IS2，以分别解调出第一消息M1或第二消息M2。根据情况，通过所属技术领域的技术人员公知的方法，分别从第一消息M1或第二消息M2解调出第一数据字W1或第二数据字W2。
发明的一个最佳实施例是如同对应于第一初始序列TS1的子序列一样选择第二初始序列TS2，也就是说，在本例中，取消该第一序列TS1前6个比特，后6个比特或更一般而言前n个比特和后(6-n)个比特，这里n是0到6之间的整数。在这种情况下，检测机构D将所接收的分组与第一初始序列TS1相关联，而不论所接收的分组类型。该方案具有减小接收机的改变的优点，并且它将被特别推荐用于当其应用所带来的性能下降保持在可接受的范围内时。
当发明所应用的系统中可能偶然出现两种类型分组同时存在时，另一个实施例具有固有的优点。在这种情况下，可以选择长度l的第二初始序列TS2，以便它能够正交于第一初始序列TS1的长度l的不同子序列。这样处理，我们就能减小由于第一类型的分组B1和第二类型的分组B2之间可能出现的干扰所带来的困难。
到目前为止发明所应用的例子都是属于不同容量的两种类型的分组，也就是说由不同长度的数据字所格式。这不必看成是对于发明的限制。作为例子，我们可以例举这种情况，由于保护序列(奇偶校验比特，尾部比特和卷积码)不能以足够的安全性满足它所选中的功能，因此原系统所具有的第一类型分组不能合适地满足预定的服务。所以希望通过附加的比特来增加数据字的保护。这回到了增加对应的信息序列而不改变数据字上来。
因此本发明可以通过各种众多的变化而被应用，这些变化不能一一地列出。

Claims (8)

1.一种用于一预定义长度传输分组的发送的设备，包括由第一初始序列(TS1)和第一信息序列(IS1)格式第一类型分组(B1)的格式装置，其特征在于，为发送比第一信息序列(IS1)长的第二信息序列(IS2)，所述的格式装置(F)还由比第一初始序列(TS1)短的第二初始序列(TS2)和所述的第二信息序列(IS2)格式第二类型分组(B2)，这些装置(F)格式分组，其类型通过标识信号(Id)被识别。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于它包括单一的编码装置(COD)以分别从第一(M1)和第二消息(M2)产生所述的第一(IS1)和第二(IS2)信息序列。
3.一种用于一预定义长度传输分组的接收的设备，其特征在于所接收的分组或者是第一类型(B1)或者是第二类型(B2)，并且分别包括第一初始序列(TS1)和第二初始序列(TS2)以及第一信息序列(IS1)和第二信息序列(IS2)，第二信息序列(IS2)要比第一信息序列(IS1)长，该设备还包括用于响应识别该分组(B1，B2)类型的选择信号(Sel)从所述被接收的接收分组(B)中分离信息序列(IS1，IS2)的装置(D，DEM1，DEM2)。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于不同分组(B1，B2)的信息序列(IS1，IS2)由同样实质的编码产生，该设备包括单一的解码装置(DEC)以对所述第一(IS1)和所述第二信息序列(IS2)解码。
5.根据前述权利要求之一所述的设备，其特征在于所述的第二信息序列(IS2)包括比所述第一信息序列(IS1)多的信息。
6.根据前述权利要求之一所述的设备，其特征在于所述第二初始序列(TS2)对应于所述第一初始序列(TS1)的一个子序列。
7.根据权利要求3或4之一所述的设备，其特征在于所述第二初始序列(TS2)对应于所述第一初始序列(TS1)的一个子序列，它还包括单一的解调装置(DEM1，DEM2)以对两类型的分组(B1，B2)进行解调。
8.根据权利要求1到5之一所述的设备，其特征在于所述长度l的第二初始序列(TS2)基本上正交于所述第一初始序列(TS1)的长度为l的子序列。
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