CN1273732A

CN1273732A - 发射装置和接收装置和数据发射方法

Info

Publication number: CN1273732A
Application number: CN99801098A
Authority: CN
Inventors: 上杉充
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-07-07
Filing date: 1999-07-05
Publication date: 2000-11-15
Also published as: WO2000002359A1; EP1011245A1; KR20010023712A; JP2000031944A; CA2301226A1; AU4397299A

Abstract

在发射侧,编码器101以信元为单位将发射信号分配到多个层中并进行编码以便对每一层都能进行差错检测,其编码信号存储在数据缓冲器102中,分层调制器103分层调制并发射该信号使每个信号具有不同的品质。在接收侧,分层解调器123对接收信号进行分层解调,并提取对于每一层的信元,差错检测器124和125对每一层进行差错检测,并输出已经检测到差错的信元的重发请求信号。上述设计使得有可能无需在发射侧和接收侧之间传递速率选择信息就能根据线路的状态自动地自适应控制数据发射率,并且提高数据的发射效率。

Description

发射装置和接收装置和数据发射方法

本发明涉及安装在无线通信设备中的、用来根据网络状态改变数据发射速率的发射装置和接收装置，和涉及数据发射方法。

在无线通信系统中，存在这样一种情况，在这情况中用来根据网络状态自适应地控制数据发射速率以便提高数据的平均发射效率的数据发射方法得到使用。

下面将参考图形说明用来自适应地控制数据发射率的传统无线通信设备。

图1A和1B是每一个都显示TDD发射系统的传统无线通信设备结构的方块图。图1A是显示自适应地控制数据发射速率并发射数据的那一侧(从这里开始称之为“发射侧”)的结构的方块图，和图1B是显示接收其发射速率得到自适应控制的数据的另一侧(从这里开始称之为“接收侧”)的结构的方块图。

图1A所示的无线通信设备的发射端包括一个用来暂时存储发射信号的数据缓冲器1、一个用来对发射信号提供BPSK(二相移相键控)调制的调制器2、一个用来对发射信号提供QPSK(四相移相键控)调制的调制器3、一个用来对发射信号提供16QAM调制的调制器4、一个用来放大调制信号的放大器5、一个用来无线接收和发射信号的天线6、一个用来检测从天线6接收到的信号的电平的电平检测器、一个用来从每个接收信号的电平中选择数据发射速率以便生成速率选择信息的速率选择器8，该速率选择信息表示数据发射速率、和受速率选择器8切换控制的开关9和10。

图1B所示的无线通信设备的接收端包括一个用来无线接收和发射信号的天线21、一个用来放大接收信号的放大器22、一个用来对接收信号提供BPSK解调的解调器23、一个用来对接收信号提供QPSK解调的解调器24、一个用来对接收信号提供16QAM解调的解调器25、一个用来存储解调信号的数据缓冲器26、一个用来BPSK解调接收信号以便提取速率选择信息的BPSK解调器27、一个用来从BPSK解调器27的输出中检测数据发射速率的速率检测器28、和受速率检测器28切换控制的开关29和30。

在TDD(时分双工)发射系统的情况下，由于对于反向链路的传播路径与对于前向链路的传播路径是相同的，因此，发射端有可能测量接收信号的电平并根据接收信号的电平选择发射信号的调制系统。

发射端的速率选择器8判断，当接收信号的电平较高时网络状态是好的，并选择象16QAM那样的，其中容易发生差错但发射速率较高的调制系统，以便控制开关8和10。同样地，速率选择器8判断，当接收信号的电平较低时网络状态是差的，并选择象BPSK那样的，其中发射速率较低但并不容易发生差错的调制系统，以便控制开关8和10。并且，速率选择器8还将速率选择信息存储在数据缓冲器1中。

存储在数据缓冲器1中的发射信号由速率选择器8所选择的调制系统来调制。然而，为了不容易产生差错，发射信号总是由BPSK系统来调制。调制信号经放大器5放大，此后，放大了的信号从天线6中无线发射出去。

由接收侧的天线21接收的信号由放大器22来放大，此后，速率选择信息由BPSK解调器27来提取，和数据发射速率由速率检测器28来检测。然后，根据所检测的数据发射速率来切换控制开关29和30，和由与调制系统有相同数据发射速率的解调系统来解调接收信号。解调结果存储在数据缓冲器26中，然后取出来作为接收信号。

图2是显示FDD(频分双工)发射系统的传统无线通信设备的结构的方块图。图2A显示发射侧的结构，和图2B显示接收侧的结构。在图2中，与图1相同的参考标号标在与图1相同的部分上，并省略其说明。

在FDD发射系统的情况下，由于用于反向链路的传播路径与用于前向链路的传播路径是不同的，因此，接收侧测量接收信号的电平，并根据接收信号的电平选择发射信号的调制系统。

与图1相比较，图2所示的无线通信设备的发射侧包括一个用来放大接收信号的放大器11、一个用来从接收信号中提取速率选择信息的解调器12和一个取代电平检测器7和速率选择器8的、用来从速率选择信息中检测数据发射率的速率检测器13。

同样地，接收端包括一个用来检测每个接收信号的电平的电平检测器31；一个用来从接收信号的电平中选择数据发射率以便生成速率选择信息的速率选择器32，该信息表示数据发射率；一个用来调制速率选择信息的调制器33和一个取代BPSK解调器27和速率选择器28的、用来放大经调制的速率选择信息的放大器34。

接收侧的速率选择器32判断，当接收信号的电平较高时网络状态是好的，并选择象16QAM那样的、其中容易产生差错但发射速率较高的调制系统，并将速率选择信息输出到调制器33中。同样地，接收端的速率选择器32判断，当接收信号的电平较低时网络状态是差的，并选择象BPSK那样的、其中发射率产低但不容易产生差错的调制系统、并将速率选择信息输出到调制器33中。调制器33利用其中不容易产生差错的BPSK系统调制速率选择信息，调制的结果经放大器34放大，然后从天线21中发射到发射侧。

此外，速率选择器32输出速率选择信息，并且控制开关29和30作好同时进行与特定数据发射速率相对应的解调的准备。解调的结果存储在数据缓冲器26中，然后取出来作为接收信号。

发射侧的天线6所接收的信号由放大器11来放大，然后由解调器12来解调，以便提取出速率选择信息。然后，速率检测器13从速率选择信息中检测出数据发射速率并且开关9和10得到控制，致使发射信号的数据发射速率被确定下来。

发射信号暂时存储在数据缓冲器1中，并且根据速率检测器13的控制，所存储的信号由BPSK调制器2、QPSK调制器3和16QAM调制器4的任一个来调制，调制的信号经放大器5放大，然后从发射侧的天线6中发射出去。

因此，对于自适应地控制数据发射速率的传统无线通信设备，当网络状态是好的时通过使用具有高发射速率的调制系统，提高了发射效率，而当网络状态是差的时必定使用其中数据发射率较低但不容易产生差错的调制系统来发射数据，这样就提高了数据的平均发射效率。

然而，上面传统无线通信设备必须在发射端和接收端之间传递速率选择信息，并且当速率选择信息出现差错时存在其中发射效率下降的问题。并且，还存在其中只有接收电平不足以确定网络状态和当发生多径衰落时估算接收质量的精度变差的问题。此外，还存在其中当衰落速度较高时在速率选择时刻上的网络状态和在信号发射时刻上的网络状态发生变化的问题，这种问题阻止发射效率得到有效地提高。

本发明的目的是提供其中根据网络的状态无需传递速率选择信息就能自动改变数据发射速率的发射装置和接收装置，和提供数据发射方法。

上述的目的可以通过如下的结构来达到，在这种结构中发射侧以信元(cell)为单位将发射信号分配到多个层级，并提供编码处理以便对每一层都能进行差错检测和实现分层调制以便发射信号，接收端为每一层解调接收信号并进行差错检测，和将重发请求提供给每一层。

图1A和1B是显示用来在TDD发射中进行自适应调制的传统无线通信设备的结构的方块图；

图2A和2B是显示用来在FDD发射中进行自适应调制的传统无线通信设备的结构的方块图；

图3A和3B都是显示根据本发明的实施例1的无线通信设备的结构的方块图；

图4A和4B都是显示在QPSK调制中分层调制的信号点的分布的示意图；

图5A和5B都是显示根据本发明的实施例2的无线通信设备的结构的方块图；

图6和7是显示本发明的实施例2的无线通信设备的发射控制器的处理操作的流程图；

图8是显示将被写到本发明的实施例2的无线通信设备的每一层的TMP缓冲器中的信元的示意图；

图9A和9B均为显示本发明的实施例3的无线通信设备的局部结构的方块图；

图10A和10B均为显示本发明的实施例4的无线通信设备的局部结构的方块图；

图11A和11B均为显示本发明的实施例5的无线通信设备的局部结构的方块图；和

图12A和12B均为显示本发明的实施例6的无线通信设备的局部结构的方块图。

通过结合附图本发明的实施例将得到具体说明。

实施例1

图3是显示根据本发明的实施例1的无线通信设备的结构的方块图。图3A显示了分层调制数据并发射分层调制的数据的那一侧(以下称之为“发射侧”)，和图3B显示了接收分层调制的数据的另一侧(以下称之为“接收侧”)。

图3A所示的无线通信设备的发射侧包括一个用来提供对发射信号进行关于差错检测的编码的编码器101、一个用来暂时存储经编码的发射信号的数据缓冲器102、一个用来分层调制编码信号的分层调制器103、一个用来放大分层调制的信号的放大器104、一个用来接收和发射信号的天线105、一个用来放大来自接收侧的重发请求信号的放大器106、和一个用来解调重发请求信号的解调器107。

图3B所示的接收侧包括一个用来接收和发射信号的天线151、一个用来放大接收信号的放大器152、一个用来分层解调经放大的接收信号的分层解调器、用来检测接收信号的差错的差错检测器154和155、一个用来暂时存储接收信号的数据缓冲器157、一个用来调制重发请求信号的调制器、和一个用来放大重发请求信号的放大器159。

发射侧的编码器101以信元为单位将发射信号分布到多个层级中并且进行编码以便对每一层都能实现差错检测，然后将结果存储在数据缓冲器102中。分布到每一层的信元由分层调制器103来分层调制，调制结果由放大器104来放大，和放大的结果从天线105中发射出去。

这里，分层调制是一个通过对信号点的分布进行某种设计，在品质方面区别对待多个在同一网络上发射的信号从而进行调制的系统。

下面将利用显示图4所示的QPSK调制的信号点的分布的图形来说明分层调制。图4A显示了一般QPSK调制的信号点的分布。在一般QPSK调制中，由于I分量的信号点之间的距离201与Q分量的信号点之间的距离202是相互相等的，因此，I分量的品质与Q分量的品质是相同的。图4B显示了对其提供分层调制的QPSK调制的信号点的分布。在对其提供分层调制的QPSK调制中，由于I分量的各信号点之间的距离251大于Q分量的信号点之间的距离252，因此I分量的品质好于Q分量的品质。此外，与图4A相比，图4B显示了Q分量的品质较差而I分量的品质较好。

天线151接收的信号由放大器152来放大，和放大的信号由分层解调器153来分层解调以便拾取各层的信元。对于每一层，通过差错检测器154和155使分层调制的信元经受差错检测处理，并输出与已经检测到其中差错的信元相关的重发请求信号。重发请求信号由调制器158来调制，调制的信号由放大器159来放大，和放大的信号从天线151中发射出去。

从接收侧发射的重发请求信号经过天线105和放大器106之后由解调器107来检测，和检测结果输出到数据缓冲器102中。然后，已经被请求重发的信元再次从数据缓冲器102中自动读取并重发出去。

举例来说，假定图3的层1和2分别是图4B的I分量和Q分量。即使在网络处于差的状态的情况下，具有高品质的层1也能成功地发射数据，使得与以每一个符号(symbol)一比特的BPSK数据发射速率相对应的发射效率能够得到保证。从层2发射的信元被重复地重发直到层2成功地发射数据。然而，在这种情况下，如果重发的次数超过缓冲器容量，相应的信元将被丢弃。

而在网络处于好的状态的情况下，除了层1之外，具有低品质的层2也能成功地发射数据，使得与以每一个符号两比特的QPSK数据发射速率相对应的发射效率也能达到。

因此，发射侧将发射信号分配到以信元为单位的多个层中，致使对于每一层都能进行差错检测以便实现分层调制，接收侧对每一层都进行差错检测，这样，使得有可能根据网络的状态无需在两者之间传递速率选择信息就能自动地自适应控制数据发射速率。

尽管实施例1说明了其中层数为2的情况，但对层数并没有限制，任何层数都可以应用在本发明中。

实施例2

图5是显示根据实施例2的无线通信设备的结构的方块图。图5A显示了发射侧，和图5B显示了接收侧。在图5中，与图3相同的参考标号标在与图3的结构单元相同的结构单元上，并省略相同单元的说明。

与图3相比，一个用来控制发射信号的层级的发射控制器，和用来暂时存储信元的TMP缓冲器302、303和304加到图5所示的无线通信设备的发射侧中。尽管图3显示了其中层数为2的情况和图5显示了其中层数为3的情况，这只是为了说明上的方便，在它们之间没有本质差异。

发射控制器301控制存储在数据缓冲器102中的各个信元的层，并将它们存储在TMP缓冲器302、303和304中。另外，对已经写入数据缓冲器102和TMP缓冲器302、303和304中的信号进行删除处理。此外，在其中重发请求信号从解调器107输入的情况下，与前一个信元不同的相应信元写入TMP缓冲器中，从而控制与前一个信元不同的、准备在该层发射的重发信元。

接下来，利用图6和7的流程图和图8的示意图对发射控制器301的控制操作进行说明。在图6和7中，i表示层号。另外，i值越小，该层的品质就越好，层1具有最高的品质和层I具有最低的品质。

首先，在发射开始时刻，删除写入TMP缓冲器302、303和304中的所有信元(ST 401)。下一步，从数据缓冲器102输入的发射信元被写入空的TMP缓冲器302、303和304中(ST 402)。写入到各个TMP缓冲器中的信元由分层调制器103来分层调制，其幅度由放大器104来放大，并且最后的结果从天线105中无线发射出去。

如果发射信元的发射已经完成(ST 403)，那么，删除写入到TMP缓冲器302、303和304中的所有信元(ST 404)。

接下来，判断是否已经从接收侧将重发请求提供给在层2发射的信元(ST 405、ST 406)。然后，如果在ST 406中已经将重发请求提供给相应的信元，那么判断相应信元的重发数是否超过缓冲器容量(ST 407)。

然后，如果在ST 407中相应信元的重发数没有超过缓冲器容量，那么与前一次发射相比，重发信元的层级上升一级，并将相应的信元写入到TMP缓冲器中(ST 408和ST 409)。在重发信元的层级上升一级后的发射使得可能在重发请求的重复期间在最少发生差错的层上自动地发射信元。这使得降低重发的重复几率和信元丢弃率并增加发射的可靠性成为可能。

如果在ST406中没有将重发请求提供给相应的信元或者在ST407中相应信元的重发次数超过缓冲器容量，那么从数据缓冲器102中删除相应的信元(ST 410)。

然后，对层3至层I的被发射信元重复进行ST 406至ST 410的操作(ST411、ST 412和ST 413)。

接下来，判断是否已经从接收侧将重发请求提供给在层1上发射的信元(ST 414和ST 406)。如果在ST 406中已经将重发请求提供给在层1上发射的信元，那么，判断相应信元的重发次数是否超过缓冲器容量(ST 407)。

然后，如果在ST 407中相应信元的重发次数并没有超过缓冲器容量，则判断是否已经有信元写入到层1的TMP缓冲器中(ST 408和ST 415)。

如果在ST 415中已经有信元写入到层1的TMP缓冲器中，那么，将相应的信元写入到层I的TMP缓冲器中(ST 416)。

另外，如果在ST 415中层1的TMP缓冲器为空的，则相应信元写入到层1的TMP缓冲器中(ST 417)。

如果在ST 406中没有提供重发请求或者在ST 407中相应信元的重发次数超过缓冲器容量，那么从数据缓冲器102中删除相应的信元(ST 410)。

然后，判断在数据缓冲器102中是否还剩下未发射的信元。如果其中还剩下未发射的信元，那么，重复从ST 402到ST 417的操作。另外，如果所有信元的发射都已完成，那么，结束数据发射(ST 418)。

图8是显示被写入到根据实施例2的无线通信设备的各层的TMP缓冲器中的信元的示意图。

首先，在F501中，信元P1、P2和P3被分别写入到层1、2和3中。

作为在F501中发射的结果，如果只在层3中出现差错，则接收侧将层3的重发请求提供给发射侧。在F502中，根据重发请求将信元P3写入到层2中。此外，新的信元P4和P5被写入到空层1和3中。

作为在F502中发射的结果，如果接收侧无差错接收到所有信元，那么，无需将重发请求提供给发射侧。因此，在F503中，新的信元P6、P7和P8被写入到所有的层中。

作为在F503中发射的结果，如果在层2和3中都出现差错，那么，接收侧将层2和3的重发请求提供给发射侧。在F504中，根据重发请求信元P7被写入到层1中，信元P8被写入到层2中。此外，信元P9被写入到空层3中。

这里，存在着差错并不出现在层3中而是出现在具有较好品质的层2中的可能性。

作为在F504中发射的结果，如果只在层2中出现差错，那么接收侧将层2的重发请求提供给发射侧。在F505中，根据重发请求将信元P8写入到层1中。此外，新的信元P10和P11被写入到空层2和3中。

作为在F505中发射的结果，如果差错出现在所有层2中，那么，接收侧将所有层的重发请求提供给发射侧。在F506中，根据重发请求，将信元P10写入到层1中，将信元P11写入到层2中和将信元P8写入到层3中。

作为在F506中发射的结果，如果只在层3中出现差错，那么，接收侧将层3的重发请求提供给发射侧。在F507中，根据重发请求，将信元P8写入到层2中。此外，新的信元P12和P13被写入到空层1和3中。

作为在F507中发射的结果，如果差错发生在层2和3中，那么接收侧将层2和3的重发请求提供给发射侧。这里，由于信元8已延迟到超过缓冲器容量，故将其丢弃。因此，在F508中，根据重发请求，将信元P13写入到层2中。此外，新的信元P14和P15被写入到空层1和2中。

作为在F508中发射的结果，如果只在层1中出现差错，那么，接收侧将层1的重发请求提供给发射侧。这里，由于在层2中没有差错出现，因此，在F509中将信元P14再次写入到层1中，并将新的信元P16和P17写入到空层2和3中。

作为在F509中发射的结果，如果差错出现在层1和2中，那么，接收侧将层1和2的重发请求提供给发射侧。这里，由于差错除了出现在层1中之外还出现在层2中，因此，在F510中，先前在层2上发射的信元P16被写入到层1中，先前在层1上发射的信元P14被写入到层3中。此外，新的信元P18被写入到空层2中。

由此，以轮换的方式使用这些层，重发时在不同于前一层的层上进行发射。这使得即使差的网络状态持续一段长时间，也有可能通过重复重发的方法来在具有最高品质的层上发射信元，并且这使得重发的几率和信元丢弃率得到降低。

在实施例2中，对层数和控制算法没有什么限制。此外，在实施例2中，尽管写入信元的层在每次重发时是逐次上移，但是也有可能进行其它控制，例如写入重发信元的层无条件地上升到层1。

实施例3

图9是显示根据本发明的实施例3的无线通信设备的局部结构的方块图。图9A显示了无线通信设备的分层调制器的结构，和图9B显示了无线通信设备的分层解调器的结构。

图9A所示的分层调制器103包括多个用来进行扩展处理的扩展器601、602和603、一个用来将从各个扩展器输出的扩展信号相加的加法器604和一个用来调制相加的扩展信号的调制器605。

图9B所示的分层解调器123包括多个用来进行解扩处理的解扩器651、652和653和用来RAKE(瑞克)组合各个解扩器的输出的RAKE组合装置654、655和656。

扩展器601利用扩展码A对分布在层1上的信元提供扩展处理，并根据电平设置信号A放大扩展信号。类似地，扩展器602利用扩展码B对分配给层2的信元提供扩展处理并根据电平设置信号B放大扩展信号。并且，扩展器603利用扩展码C对分配给层3上的信元提供扩展处理，并根据电平设置信号C放大扩展信号。

这里，为了在品质方面区别对待各层，对电平设置信号A、电平设置信号B和电平设置信号C的每一个指定了一个不同的电平。扩展码A、扩展码B和扩展码C具有相互正交性。

从各个扩展器输出的扩展信号由加法器604来相加，相加的扩展信号由调制器605来调制，和调制的信号从分层调制器103输出作为分层调制输出。

解扩器651利用与在扩展器601的扩展处理过程中所使用的扩展码相同的扩展码A对输入信号提供解扩处理，以便提取分配给层1的信元。RAKE组合装置654 RAKE组合从解扩器651中输出的信元。

类似地，解扩器652利用与在扩展器602的扩展处理过程中所使用的扩展码相同的扩展码B对输入信号提供解扩处理，以便提取分配给层2的信元。RAKE组合装置655 RAKE组合从解扩器652中输出的信元。

此外，解扩器653利用与在扩展器603的扩展处理过程中所使用的扩展码相同的扩展码C对输入信号提供解扩处理，以便提取分配给层3的信元。RAKE组合装置656 RAKE组合从解扩器653中输出的信元。

这使得有可能在CDMA系统的无线通信系统中无需在发射侧和接收侧之间传递速率选择信息就能根据网络的状态自动改变数据发射速率。

实施例4

图10是显示根据本发明的实施例4的无线通信设备的局部结构的方块图。图10A显示了无线通信设备的分层调制器的结构，和图10B显示了无线通信设备的分层解调器的结构。

图10A所示的分层调制器包括每一个都用来利用不同的副载波进行调制的多个调制器701、702和703、和一个用来将从各个调制器输出的调制信号相加的加法器704。

图10B所示的分层解调器123包括每一个都用来进行解调处理的多个解调器751、752和753。

调制器701利用副载波A对分配给层1的信元提供调制处理，并根据电平设置信号A放大调制的信号。类似地，调制器702利用副载波B对分配给层2的信元提供调制处理，并根据电平设置信号B放大调制的信号。另外，调制器703利用副载波C对分配给层3的信元提供调制处理并根据电平设置信号C放大调制的信号。

这里，为了在品质上区别对待各层，电平设置信号A、电平设置信号B和电平设置信号C的每一个指定一个不同的电平。在这种情况中，为了实现多载波发射，副载波A、副载波B和副载波C的每一个指定一个保持相互正交的不同电平。

从各个调制器输出的信号由加法器704来相加，和相加的信号从分层调制器103中输出作为分层调制输出。

解调器751利用与在调制器701的调制处理过程中所使用的副载波相同的副载波A对输入信号提供解调处理，以便提取分配给层1的信元。类似地，解调器752利用与在调制器702的调制处理过程中所使用的副载波相同的副载波B对输入信号提供解调处理，以便提取分配给层2的信元。此外，解调器753利用与在调制器703的调制处理过程中所使用的副载波相同的副载波C对输入信号提供解调处理，以便提取分配给层3的信元。

这使得有可能在多载波系统的无线通信系统中无需在发射侧和接收侧之间传递速率选择信息就能根据网络的状态自动改变数据发射率。并且，各个频率之间要具有相互正交关系的规定使得有可能在多载波系统之一的OFDM(光频分多路复用)系统中进行无线通信。

实施例5

图11是显示根据本发明的实施例5的无线通信设备的局部结构的方块图。图11A显示了无线通信设备的分层调制器的结构，和图11B显示了无线通信设备的分层解调器的结构。

图11A所示的分层调制器103包括每一个都用来进行不同的映射(mapping)处理的多个映射装置801、802和803、用来调整每个映射装置的输出定时的连接开关804、805和806、一个用来将映射信号相加的加法器807和一个用来调制相加的信号的调制器808。

另外，图11B所示的分层解调器123包括多个解调器851、852和853。

映射装置801利用BPSK调制对分配给层1的信元提供映射。类似地，映射装置802利用QPSK调制对分配给层2的信元提供映射。此外，映射装置803利用副载波C对分配给层3的信元提供映射。

各个映射装置的输出通过定时信号A、定时信号B和定时信号C对连接开关804、805和806的控制在不同的时间上输出到加法器807中，并且由加法器807来相加。此后，相加的结果由调制器808来调制，和调制的结果从分层调制器103中输出作为分层调制输出。

因此，每个具有不同映射的信号在不同的时间上输出，这使得有可能根据时间的不同发射每个具有不同品质的信号。

解调器851利用定时信号A对输入信号提供解调处理，以便提取分配给层1的信元。类似地，解调器852利用定时信号B对输入信号提供解调处理，以便提取分配给层2的信元。并且，解调器853利用定时信号C对输入信号提供解调处理，以便提取分配给层3的信元。

这使得有可能在TDMA系统的无线通信系统中无需在发射侧和接收侧之间传递速率选择信息就能根据网络的状态自动改变数据发射率。

实施例6

图12是显示根据本发明的实施例6的无线通信设备的局部结构的方块图。图12A显示了无线通信设备的分层调制器的结构，和图12B显示了无线通信设备的分层解调器的结构。

图12A所示的分层解调器包括一用来进行扩展处理的多个扩展器901、902和903、用来调整各个扩展器的输出定时的连接开关904、905和906、一个用来将各个扩展信号相加在一起的加法器907、和一个用来调制相加的扩展信号的调制器908。

图12B所示的分层解调器123包括多个用来进行解扩处理的解扩器951、952和953、和用来RAKE组合各个解扩器的输出的RAKE组合装置。

扩展器901利用扩展码A对分配给层1的信元提供扩展处理，并根据电平设置信号A放大扩展信号。类似地，扩展器902利用扩展码B对分配给层2的信元提供扩展处理，并根据电平设置信号B放大扩展信号。并且，扩展器903利用扩展码C对分配给层3的信元提供扩展处理，并根据电平设置信号C放大扩展信号。

这里，为了在品质方面区别对待各层，扩展码A、扩展码B和扩展码C的每一个具有一个不同的扩展率。此外，为了在品质方面区别对待各层，电平设置信号A、电平设置信号B和电平设置信号C的每一个指定一个不同的电平。如果将所有发射电平都设置成常数，那么，扩展率越大，信号的品质就会变得越好。

各个扩展器的扩展信号通过定时信号A、定时信号B和定时信号C对连接开关904、905和906的控制在不同的时间上输出到加法器907中，并由加法器907将其相加在一起。此后，相加的结果由调制器908来调制，调制的结果从分层调制器103中输出作为分层调制输出。

因此，每个具有不同扩展率的信号在不同的时间上输出，这使得有可能根据时间的不同发射每个具有不同品质的信号。

解扩器951利用与在扩展器901的扩展处理过程中所使用的扩展码相同的扩展码A对输入信号提供解扩处理，以便提取分配在层1上的信元，RAKE组合装置954 RAKE组合从解扩器951中输出的信元。类似地，解扩器952利用与在扩展器902的扩展处理过程中所使用的扩展码相同的扩展码B对输入信号提供解扩处理，以便提取分配在层2上的信元。RAKE组合装置955 RAKE组合从解扩器952中输出的信元。并且，解扩器953利用与在扩展器903的扩展处理过程中所使用的扩展码相同的扩展码C对输入信号提供解扩处理，以便提取分配在层3上的信元。RAKE组合装置956RAKE组合从解扩器953中输出的信元。

如上所述，根据本发明的发射装置、本发明的接收装置和本发明的数据发射方法，发射侧以信元为单位将发射信号分配到多个层之中，并提供编码处理以便对每一层都能进行差错检测和进行分层调制以便发射信号。接收侧对每一层都进行解调并进行差错检测，和将重发请求提供给每一层，从而使得无需在设备之间传递速率选择信息就能根据网络的状态自动改变数据发射率。这使得有可能防止由控制信号发生差错所引起的错误操作，并能处理出现高速衰落时间的情况，并且，这还消除了在估计接收品质时考虑精度的必要性。

此申请是基于1998年7月7日申请的日本专利申请第平成10-192078号的，在这里包括其全部内容供参考用。

Claims

1.一种发射装置，包括：

用来以信元为单位将发射信号分配到多个层中以便对每一层进行用于差错检测的编码的编码装置；

用来存储编码信元、当没有提供重发请求时输出新的信元和当提供重发请求时重新输出相应信元的发射控制装置；和

用来对从所述发射控制装置中输出的信元提供分层调制的分层调制装置。

2.根据权利要求1的发射装置，进一步包括：

一个用来存储编码信元的第一缓冲器；

用来控制被写入到所述第一缓冲器中的信元的层级的分层控制装置；和

一个用来存储每一层的由所述分层控制装置控制的信元的第二缓冲器。

3.根据权利要求2的发射装置，其中所述分层控制装置在不同于前一层的层上重新输出已对其提供重发请求的信元。

4.根据权利要求1的发射装置，其中所述分层控制装置包括使用对每一层不同的码来对信元提供扩展并在不同的发射电平上发射输出的扩展装置；用来将所述扩展装置的输出相加在一起的加法装置；和用来调制所述加法装置的输出的调制装置。

5.根据权利要求4的发射装置，其中所述扩展装置使用每一个随每层而具有不同的扩展率的码对信元提供扩展，并且在不同的定时上发射输出。

6.根据权利要求1的发射装置，其中所述分层控制装置包括用来以对每一层都不同的频率来调制载波并在不同的发射电平上发射输出的载波调制装置；和用来将所述载波调制装置的输出相加的加法装置。

7.根据权利要求6的发射装置，其中所述载波调制装置调制各载波，使得各个频率之间具有相互正交关系。

8.根据权利要求1的发射装置，其中所述分层控制装置包括用来对每一层进行映射处理的并在不同的定时上发射输出的映射装置；用来将所述映射装置的输出相加的加法装置；和用来调制所述加法装置的输出的调制装置。

9.一种接收装置，包括：

用来解调分层调制的并从通信对方发射而来的信号、和用来提取各层的信元的分层解调装置；

用来对每一层进行信元的差错检测的差错检测装置；和

用来发射其中已检测到差错的信元的重发请求的重发请求发射装置。

10.根据权利要求9的接收装置，其中所述分层解调装置包括用来使用与在通信对方的扩展处理过程中所使用的码相同的码进行解扩以便提取各层的信元的解扩装置；和用来RAKE(瑞克)组合各层的信元的RAKE组合装置。

11.根据权利要求9的接收装置，其中所述分层解调装置包括用来提供以与在通信对方的调制处理过程中所使用的频率相同的频率解调以便提取各层的信元的解调装置。

12.根据权利要求9的接收装置，其中所述分层解调装置包括用来提供在与在通信方的映射处理过程中所使用的定时相同的定时上解调以便提取各层的信元的解调装置。

13.一种其中装有发射装置、用来进行无线通信的通信终端装置，所述发射装置包括：

用来以信元为单位将发射信号分配到多个层中以便对每一层都进行用于差错检测的编码的编码装置；

14.一种其中装有接收装置、用来与权利要求13所描述的通信终端装置进行无线通信的基站装置，所述接收装置包括：

用来解调分层调制的并从通信对方发射而来的信号、并提取各层的信元的分层解调装置；

用来对每一层进行信元的差错检测的差错检测装置；和

15.一种其中装有发射装置、用来进行无线通信的基站装置，所述发射装置包括：

16.一种其中装有接收装置、用来与权利要求15所述的基站装置进行无线通信的通信终端装置，所述接收装置包括：

用来解调分层调制的并从通信对应装置发射而来的信号、并提取各层的信元的分层解调装置；

用来对每一层进行信元的差错检测的差错检测装置；和

17.一种数据发射方法，其中发射侧以信元为单位将发射信号分配到多个层中并对每一层进行用于差错检测的编码，和对编码信元提供分层调制；接收侧解调分层调制的信号，提取各层的信元和对每一层进行信元的差错检测。

18.根据权利要求17的数据发射方法，其中所述接收侧发射其中已检测到差错的信元的重发请求信号，和所述发射侧当没有提供重发请求时输出新的信元，和当提供所述重发请求时重新输出相应的信元。

19.根据权利要求17的数据发射方法，其中已对其提供重发请求的信元在不同于前一层的层上被重新输出。