CN1392694A - 码分多址移动通信系统中发送和接收数据的设备和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种利用高阶调制器的发送数据的方法，该数据包含从编码器输出的具有高优先级的比特和具有低优先级的比特的各个比特，其中由至少3个比特组成的比特流代表一个码元，并包含具有高可靠性的第一比特部分和具有低可靠性的第二比特部分。该方法包含：在开始发送时对具有高可靠性的比特和具有低可靠性的比特进行调制，以便将具有高优先级的比特映射到第一比特部分，将具有低可靠性的比特也映射到第一比特部分；在重发时将具有高优先级的比特和具有低优先级的比特进行调制，以便将具有高优先级的比特映射到第二比特部分，将具有低可靠性的比特映射到第一比特部分。

Description

码分多址移动通信系统中 发送和接收数据的设备和方法

本发明要求名称为“在CDMA移动通信系统中发送和接收数据的设备和方法”的韩国专利申请的优先权，该申请是于2001年6月18日在韩国工业产权局提交，并且申请号为No.2001-34488，其内容援引于此作为参考。

                       技术领域

本发明一般涉及在CDMA移动通信系统中用来发送和接收数据的方法和设备，更具体地，涉及在发送前调整数据比特的可靠性并根据接收的数据比特的可靠性加权组合接收的数据比特以改善接收机性能的数据发送/接收设备和方法。

                       背景技术

在通信系统中，不可能接收到没有失真以及在其中未混有噪声的发送信号。具体地讲，与有线通信系统相比，通过无线网络发送和接收信号的移动通信系统更容易产生失真和噪声。

因此，提出了在移动通信系统中用来减少失真和噪声影响的各种方法。例如，为了使用典型的调制技术和编码技术在AWGN(加性白高斯噪声)环境中将误码率从10^-2减小到10^-3，要求1dB到2dB的低信噪比(SNR)。另一方面，为了在多径衰落环境中获得相同的结果，需要将信噪比增加到大约10dB。然而，为了增加信噪比以减小误码率，增加发送功率的方法可能不良地降低整个系统的性能。因此，降低或者消除衰落影响，即失真或者噪声影响，而不会增加UE(用户设备)和Node(节点)B两者中的功率或带宽损失的有效方法，对于移动通信系统来说是很重要的。对此一种有效的技术是与差错控制编码技术相组合的信道交错技术。

信道交错技术在发送前对发送数据比特进行交错，用来将发送数据从数据比特可能会被损坏的信号段扩散到各个地方，而不是将这段信号集中在一个地方。也就是说，交错技术通过让相邻的比特随机地受到衰落的影响来防止突发差错。

同时，用于差错控制编码技术的码分为非存储码和存储码。非存储码包括线性块码，而存储码包括卷积码和turbo(快速)码。此外，通过差错控制编码技术来执行编码的设备称为“信道编码器”。

特别地，将来的通信系统要求可靠地发送高速多媒体数据，因此它需要更有力的信道编码技术。使用turbo码的信道编码技术对误码率(BER)而言，即使在较低的信噪比的情况下也具有与香农极限最接近的性能。使用tutbo码的信道编码器的输出可以分为系统比特和奇偶比特。在此，“系统比特”指的是实际要发送的信息数据，而“奇偶比特”指的是附加的比特，它用来帮助接收机校正可能产生的发送差错。然而，即使是差错控制编码的信号也不能克服在系统比特或者奇偶比特中产生的突发差错。

当然，从信道编码器输出的系统比特和奇偶比特具有不同的属性。换句话说，当在发送数据中以一定比率发生差错时，与在系统比特上出现差错相比，在奇偶比特上出现差错时可以进行更准确的解码。如上所述，原因是系统比特是实际信息数据比特，而奇偶比特是附加的比特，它用来帮助接收机校正在解码过程中的发送差错。

SMP(根据优先级的码元映射方法)技术通过降低在系统比特上发生差错的概率来增加系统性能，这些系统比特比奇偶比特具有更高的优先级。SMP技术在信道编码器的输出级中使用两个交错器来将系统比特和奇偶比特映射到为具有不同可靠性的比特。也就是说，不采用SMP技术的现有发送机在发送前将系统比特和奇偶比特不加区分地进行交错。然而，采用SMP分别对系统比特和奇偶比特进行交错，然后在调制期间将具有高优先级的比特映射到具有高可靠性的比特位置，将具有低优先级的比特映射到具有低可靠性的比特位置。结果，当由SMP技术发送时，具有高优先级的比特比具有低优先级的比特具有更低的误码率，在解码过程中有利于增加接收机的纠错能力。

附图1表示16QAM调制(16元正交幅度调制)的信号星座图，附图2表示64QAM调制(64元正交幅度调制)的信号星座图。

参照附图1，16QAM调制码元中每个都由4比特组成，具有可靠性模式[H，H，L，L]，其中H代表了具有高可靠性的比特位置，L代表了具有低可靠性的比特位置。也就是说，开头的两个比特具有高的可靠性，后面的两个比特具有低的可靠性。

参照图2，64QAM调制码元中的每个都由6比特组成，具有可靠性模式[H，H，M，M，L，L]，其中H代表具有高可靠性的比特位置，M代表具有中等可靠性的比特位置，L代表了具有低可靠性的比特位置。

因此，可以根据系统比特和奇偶比特的优先级将已交错的系统比特和奇偶比特映射到具有高可靠性的比特位置、中等可靠性的比特位置和低可靠性的比特位置。根据这一点，SMP技术将系统比特映射到具有高可靠性的比特位置，在发送期间改善了帧误码率(FER)。在此，关于可靠性，在通过发送机调制一个码元的过程中，在诸如附图1和2中X-Y轴上的左/右象限或者上下象限的宏区内表示两个比特的码元被认为具有“高可靠性”，在宏区内表述两个比特的码元被认为具有“低可靠性”。

图3表示采用SMP技术构成HSDPA(高速下行链路数据分组接入)无线通信系统的发送机的结构。

参照图3，发送数据被信道编码器112被分成系统比特和奇偶比特，然后通过比率匹配器(rate matcher)114进行比率匹配。比率匹配后的系统比特和奇偶比特提供给分配器116。分配器116将具有高优先级的系统比特分配给第一交错器118，将具有低优先级的奇偶比特分配给第二交错器120。由第一交错器118交错的系统比特和由第二交错器120交错的奇偶比特通过并-串行转换器122以串行的形式输出，然后提供给调制器124。向接收机发送前，调制器124在将系统比特映射到具有高可靠性的比特位置，并将奇偶比特映射到具有低可靠性的码元位置。

如上所述，SMP技术将具有高优先级的系统比特映射到具有高可靠性的比特位置，这样在高速下行链路数据分组发送期间有利于FER的改进。

同时，由于将来移动通信系统需要可靠地发送高质量、高效率、高容量和高速的多媒体数据，需要将SMP技术和高速下行链路数据分组发送结合在一起。然而，当SMP技术在使用H-ARQ(混合自动重复请求)技术的系统中采用时，假设即使在重发期间也将具有高优先级的比特映射到具有高可靠性的比特位置。在这种情况下，编码增益的效果会减小，因为当其输入位具有均匀的LLR(对数似然比)时，turbo解码器的解码性能得到了改善。本发明提供了在使用H-ARQ技术的系统中能够获得编码效果和分集增益两者的技术，同时能使用turbo解码器的特点。

                         发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种改善无线通信系统的性能的数据发送/接收的设备和方法

本发明的另一个目的是提供通过将SMP与H-ARQ技术结合起来来有效发送和接收数据的设备和方法。

本发明的另一个目标是提供一种在无线通信系统发送机中通过给发送比特自适应地分配优先级来获得分集增益或编码增益效果的设备和方法。

本发明的另一个目标是提供一种在无线通信系统中通过在开始发送将系统比特映射到具有高可靠性的比特位置，并在重发时对相同比特将奇偶系统比特映射到具有高可靠性的比特位置的方法来最大化编码增益的数据发送/接收设备和方法。

本发明再另一个目的是提供一种通过在开始发送时将系统比特映射到具有高可靠性的比特位置，然后在重发时交替地将奇偶比特和系统比特映射到具有高可靠性的比特位置来增加解码概率，以便对信道解码器的输入比特的LLR数值进行平均的数据发送/接收设备和方法。

本发明的再另一个目标的是提供一种在组合期间根据重发信号的可靠性通过对要解码的比特施加权值来执行有效的解码数据的发送/接收设备和方法。

根据本发明的第一个方面，提供一种使用高阶调制器发送数据的方法，该数据由从编码器输出的具有高优先级的比特和具有低优先级的各个比特组成，其中由至少3个比特组成的比特流代表一个码元，并且包含具有高可靠性的第一比特部分和具有低可靠性的第二比特部分。该方法包含在开始发送时对具有高优先级的比特和具有低优先级的比特进行调制，以便将具有高优先级的比特映射到第一比特部分，同时将具有低优先级的比特也映射到第一比特部分；在重发时对具有高优先级的比特和具有低优先级的比特进行调制，以便将具有高优先级的比特映射到第二比特部分，将具有低优先级的比特映射到第一比特部分。

根据本发明的第二个方面，提供一种使用高阶调制器重发数据的方法，该数据由从编码器输出的具有高优先级的比特和具有低优先级的比特组成，其中由至少3个比特组成的比特流代表一个码元，并且包含具有高可靠性的第一比特部分和具有低可靠性的第二比特部分。该方法包含在请求重发时对具有高优先级的比特和具有低优先级的比特分配可靠性；调制具有高优先级的比特和具有低优先级的比特，以便根据分配的可靠性将具有高优先级的比特和具有低优先级的比特映射到第一比特部分和第二比特部分。

根据本发明的第三个方面，提供在CDMA(码分多址)移动通信系统中的发送设备。发送设备包含：turbo解码器，它用来接收数据比特流，并产生信息比特流以及用于纠错的奇偶比特流；交错器，用来将来自turbo编码器的信息比特和奇偶比特进行交错，产生交错的信息比特流和奇偶比特流；调制器，用来调制M个信息码元，每个信息码元包含具有高可靠性的比特区和具有低可靠性的比特区，用来在开始发送时将交错后的信息比特流映射到具有高可靠性的比特区，将交错后的奇偶比特流映射到具有低可靠性的比特区，用来在重发请求时将交错后的奇偶比特流映射到具有高可靠性的比特区，将交错的信息位流映射到具有低可靠性的比特区。

根据本发明的第四个方面，提供一种使用高阶调制器重发数据的设备，数据由从编码器输出的具有高可靠性比特和具有低可靠性比特组成，其中由至少3个比特组成的比特流代表一个码元，并包括具有高可靠性的第一比特部分和具有低可靠性的第二比特部分。该设备包括：可靠性判断部分，用来在请求重发时对具有高优先级的比特和具有低优先级的比特分配可靠性；调制器，用来调制具有高优先级的比特和具有低优先级的比特，以便根据分配的可靠性将具有高优先级的比特和具有低优先级的比特映射到第一比特部分和第二比特部分。

根据本发明的第五个方面，提供一种接收数据的方法，其中由至少3个比特组成的比特流代表一个码元，并且包括带有高可靠性的第一比特部分和带有低可靠性的第二比特部分。该方法包括在开始发送时解调在第一比特部分中存在的编码比特和在第二比特部分中存在的编码比特；在重发时解调在第一比特部分中存在的编码比特和在第二比特部分中存在的编码比特；根据可靠性对在开始发送以及至少一个重发时解调的编码比特施加权值，并对相同的编码比特进行组合；根据由组合的编码比特解码的信息比特中是否出现差错来发送重发请求。

根据本发明的第六两个方面，提供用来接收数据的设备，其中由至少3个比特组成的比特流代表一个码元，并且包括具有高可靠性的第一比特部分和具有低可靠性的第二比特部分。该设备包括：解调器，它在开始发送或重发时对存在于第一比特部分和第二比特部分中的编码数据进行解调；缓中器，在重发请求时用来临时存储由开始发送和重发时解调器解调的编码比特；加权组合器，在重发请求时根据可靠性和由解调器解调的编码比特对在缓冲器中存储的编码比特施加权值；信道解码器，用来将加权组合器组合的编码位解码成信息比特；CRC(循环冗余检验)检验器，用来检验在来自信道解码器的信息位中是否出现差错，并根据CRC检验的结果发送重发请求。

                           附图说明

从下面结合附图的描述，本发明的上述目的和其它目的、特征及优点将更清楚，其中：

图1表示在CDMA移动通信系统中16QAM调制的信号星座图；

图2表示在CDMA移动通信系统中64QAM调制的信号星座图；

图3表示在CDMA移动通信系统中使用SMP(基于优先级的码元映射方法)技术的发送机的结构；

图4表示根据本发明的实施例的CDMA移动通信系统中发送机的结构；

图5详细地表示附图4所示的信道编码器的结构；

图6表示根据本发明的实施例对应于附图4中发送机的接收机的结构；

图7表示根据本发明对于编码率为1/2的映射系统比特和奇偶比特的例子；

图8表示根据本发明对于编码率为1/2的映射系统比特和奇偶比特的另一个例子；

图9表示根据本发明的对于编码率为1/2的映射系统比特和奇偶比特的又一个例子；

图10表示根据本发明的对于编码率为3/4的映射系统比特和奇偶比特的例子；

图11表示根据本发明的对于编码率为3/4的映射系统比特和奇偶比特的另一个例子；

图12表示根据本发明的对于编码率为3/4的映射系统比特和奇偶比特的又一个例子。

                         具体实施方案

以下参照附图对本发明的优选实施例进行描述。在下面的描述中，对公知的功能和结构不进行详细的描述，因为不必要的详细描述会混淆本发明的描述。

在下面的描述中，假设信道编码器支持1/2和3/4的编码率，并且16QAM调制从QPSK(四相移键控)、8PSK(8相移键控)、16QAM和64QAM中选择。当编码率为1/2(对称编码率)时，信道编码器接收1个比特并输出两个比特。在两个输出的比特中，1个比特是对称比特，它是实际的信息数据比特，剩下的一个比特是奇偶比特，用来检测或纠错。当编码率为3/4(非对称编码时)时，信道编码器接收到3个比特输出4个比特。输出比特由3个系统比特和1个奇偶比特组成。

同时，16QAM调制的信号具有可靠性模式[H，H，L，L]，64QAM调制的信号具有可靠性模式[H，H，M，M，L，L]，其中H代表具有高可靠性的比特位置，M代表了具有中等可靠性的比特位置，L代表了具有低可靠性的比特位置。本发明的目的在于根据编码位的优先级，将具有高优先级的比特(比如系统比特和尾比特)映射到具有高可靠性的比特位置，将具有低优先级的比特(比如奇偶比特和尾奇偶比特)映射到具有低可靠性的比特位置。同样，上述可靠性模式也可以根据系统的特征进行改变或修改。

根据本发明链接到SMP技术中的H-ARQ(混合自动重复请求)是一种当出现数据分组差错时通过重发有错数据进行纠错的链路控制技术。根据是否重发信息比特将H-ARQ划分为H-ARQ II和H-ARQ III两种类型。通常，完全增加冗余(FIR)代表H-ARQ II类型。此外，H-ARQ II类型根据用来重发的奇偶比特是否彼此相同分为跟踪分支(Chase Combing，CC)和部分增加冗余(PIR)。在此，参考H-ARQ II和H-ARQ III类型对本发明的实施例分别进行描述。

图4根据本发明的实施例表示在CDMA移动通信系统的发送机的结构。参照图4，CRC(循环冗余检验)部分402接收发送数据源，将用于差错检验的CRC加入到接收数据中。信道编码器404接收添加CRC的数据，使用指定的码对接收的数据进行编码。“指定码”指的是通过对所接收的数据进行编码来输出发送比特和用于发送比特的差错控制位的码。例如发送位变为系统比特(S)，差错控制位变为奇偶比特(P)。如上所述，指定码包含Turbo码和系统卷积码。同时，信道编码器按照指定的编码率进行编码。指定的编码率确定从信道编码器404输出的系统比特和奇偶比特的比值。例如，如果指定的编码率是对称编码率1/2，信道编码器404接收1个比特，输出1个系统比特和1个奇偶比特。然而，如果指定的编码率是非对称的编码率3/4，信道编码器404接收3个比特，输出3个系统比特和1个奇偶比特。在此，本发明将分别对编码率为1/2和3/4进行描述。信道404的详细结构在图5中描述。

比率匹配器406通过对来自信道404的编码比特重复和穿孔(puncturing)来执行比率匹配。分配器408接收来自比率匹配器406的系统比特和奇偶比特，并将系统比特和奇偶比特分配给多个交错器。比如，交错器包含第一交错器410和第二交错器412时，分配器408将系统比特和奇偶比特分为两个具有相同比特数的比特组。也就是说，在非对称编码率3/4的情况下，分配器408向第一交错器410分配两个系统比特，剩余的一个系统比特和一个奇偶比特分配给第二交错器412。然而，在对称编码率1/2的情况下，由于系统比特的数目等于奇偶比特的数目，分配器408将系统比特分配给第一交错器410，将奇偶比特分配给第二交错器412。

第一交错器410和第二交错器412接收来自分配器408的编码比特，并交错所接收的编码比特。编码比特可以包含系统比特、奇偶比特或系统比特和奇偶比特的组合。

可靠性判断部分414从第一交错器410和第二交错器412中接收编码比特，判断要分配给所接收的编码比特的可靠性。在此，可靠性判断部分414应该事先根据H-ARQ和使用的编码率来识别可靠性判断模式。在图7到12中表示可靠性判断模式的各种例子。此外，可靠性判断部分414根据所确定的可靠性输出编码位。例如，在开始发送的时候可靠性判断部分414对系统比特确定高可靠性，而对奇偶比特确定低可靠性。然而，在由重发请求产生的重发中，根据本发明的可靠性判断部分414以一种不同的方式来确定可靠性，如下所述。在第一个方法中，在重发时可靠性判断部分414对奇偶比特确定高可靠性，对系统比特确定低可靠性。在第二个方法中，每隔一次重发中可靠性判断部分414交替地确定系统比特和奇偶比特的可靠性。例如，可靠性判断部分414在奇数次重发中对奇偶比特确定高可靠性，在偶数次重发中对系统比特确定高可靠性。重发由来自上层(未画出)的重发命令执行，该层接收来自接收机的重发请求。此外，可靠性判断部分414根据H-ARQ的类型以不同的方式确定可靠性。

并-串行(P/S)转换器416以并行方式接收从可靠性判断部分414输出的编码比特，并且以串行方式输出所接收的比特。比如，P/S转换器416最好优先输出可靠性判断部分414对其确定为高可靠性的编码比特，然后连续输出可靠性判断部分414对其确定为低可靠性的编码比特。这是为了在以后执行的调制操作中将确定为具有高可靠性的码比特映射到具有高可靠性的比特位置。

解调器418将来自P/S转换器416的编码比特映射到指定的码元，并且向接收机发送映射的编码比特。例如，当使用16QAM调制时，调制器418将编码比特映射到具有高可靠性模式[H，H，L，L]的码元。

根据本发明的实施例，控制器420控制整个发送机的工作。控制器420首先根据当前无线信道状态确定编码率和所要使用的调制方式。控制器420根据所确定的编码率控制信道编码器404的编码率，同时根据指定的调制方式控制调制器418。此外，控制器420根据确定的编码率和调制方式来控制分配器408的分配模式。

虽然在附图4中可靠性判断部分414和P/S转换器416是分别构成的，但是在一个可替代的实施例中它们可以合并为一个结构。在这种情况下，新可靠性判断部分从第一交错器410和第二交错器412中接收编码比特，确定要分配给各自编码比特的可靠性，根据所分配的可靠性顺序地输出编码比特。新的可靠性判断部分最好逐比特地输出被分配高可靠性的编码比特，然后逐比特地顺序输出被分配低可靠性的编码比特。也就是说，新的可靠性判断部分以串行方式输出编码比特。

作为选择，只使用图4中的P/S转换器也可以完成同样的操作。在这种情况下，P/S转换器从第一交错器410和第二交错器412中接收编码比特，最好输出被指定高可靠性的编码比特，然后输出被指定低可靠性的代码比特。

虽然图4的转换器分别包含可靠性判断部分414，用来在开始发送和重发时判断编码比特的可靠性，但是在可替代的实施例中分配器408可以在交错编码比特之前判断可靠性。也就是说，分配器408根据指定的可靠性判断模式判断所接收编码比特的可靠性，然后根据判断的可靠性对第一交错器410和第二交错器412分配编码比特。在这种情况下，图4中的可靠性判断部分414是不需要的。在这种结构中，向分配器408提供来自上层的重发命令。

图5表示图4所示的信道编码器404的详细结构。图5的信道编码器使用3GPP(第三代合作项目)中采用的R＝1/6码。

参照图5，当接收到一个发送帧时，信道编码器就输出原封不动的发送帧作为系统比特帧X。并向第一信道编码器510提供发送帧，第一信道编码器510对发送帧进行编码并输出两个不同的奇偶比特帧Y₁和Y₂。

此外，也向交错器512提供发送帧，交错器512对发送帧进行交错。原封不动的交错后的发送帧作为被交错的系统比特帧X’发送。向第二信道编码器514提供被交错的发送帧，第二信道编码器514对被交错的发送帧进行编码，输出两个不同的奇偶帧Z₁和Z₂。

系统比特帧X由x₁，x₂……x_N的发送单元组成，被交错的系统比特帧X’由x₁’，x₂’……x_N’的发送单元组成。奇偶比特帧Y₁由y₁₁，y₁₂……y_1N的发送单元组成，奇偶比特帧Y₂由Y₂₁，Y₂₂……Y_2N的发送单元组成。最后，奇偶比特帧Z₁由z₁₁，z₁₂……z_1N的发送单元组成，奇偶比特帧Z₂由z₂₁，z₂₂……z_2N的发送单元组成。

向穿孔器516提供系统比特帧X、被交错的系统比特帧X’、四个不同的奇偶比特帧Y₁，Y₂，Z₁，Z₂。穿孔器根据控制器(AMCS)420提供的穿孔模式对系统比特帧X、被交错的系统比特帧X’、以及其它四个不同的奇偶比特帧Y₁，Y₂，Z₁，Z₂进行穿孔，专门输出所要的信号位S和奇偶比特P。在此，根据信道编码器404的编码率和使用的H-ARQ来确定穿孔模式。示例性的穿孔模式定义为

方程(1) $P_1=\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 0\\ 0& 0\\ 0& 0\\ 0& 0\\ 0& 1\end{array}\right]$

方程(2) $P_2=\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 0\\ 0& 0\\ 0& 0\\ 0& 1\\ 0& 0\end{array}\right]$

当使用H-ARQ类型III(CC和PIR)并且信道编码器404具有编码率1/2时，使用方程(1)和(2)的示例性穿孔模式。如果使用H-ARQ类型II(FIR)，穿孔器516必须在重发时使用用于对系统比特进行穿孔的穿孔模式。例如对于H-ARQ类型II穿孔模式为“010010”。

如果假设穿孔器516使用方程(1)的穿孔模式，在开始发送的时候根据穿孔模式“110000”穿孔器516输出X和Y₁并且对其它的输入进行穿孔。然而，在重发时穿孔器516根据穿孔模式“100001”输出X和Z₂并且对其它比特进行穿孔。作为另一个例子，如果假设穿孔器516使用方程(2)的穿孔模式，在开始发送时根据穿孔模式“110000”穿孔器516输出X和Y₁并且对其它输入进行穿孔。然而，在重发时穿孔器根据穿孔模式“100010”输出X和Z₁并且对其它比特进行穿孔。

然而，当使用在3GPP中采用的R＝1/3时，可以采用图5中的第一信道编码器510和穿孔器516来实现信道编码器。

图6表示根据本发明的一个实施例的相应于图4中发送机的接收机的结构。参照图6，解调器602接收从发送机发送的数据，根据与该发送机的调制器418所采用的调制方式相应的解调模式来解调所接收的数据。

串-并行(S/P)转换器604从解调器602以串行方式接收解调的编码位，然后以并行方式输出所接收的编码比特。例如，如果发送机的调制器418使用16QAM调制，S/P转换器604通过两个比特(以两个比特为单位)来切换接收的编码比特，向第一去交错器606输出前两个比特并向第二去交错器608输出下两个比特。具体地，当发送机的调制器418使用16QAM调制和对称编码率1/2时，S/P转换器604向第一去交错器606输出系统比特，向第二去交错器608输出奇偶比特。然而，如果发送机的调制器418使用64QAM调制和对称编码率1/2时，S/P转换器604通过3个比特(以三个比特为单位)来切换接收的编码比特，向第一去交错器606输出前3个比特，并向第二去交错器608输出下3个比特。

第一去交错器606和第二去交错器608从S/P转换器604接收编码比特和对接收的编码比特去交错。第一去交错器606和第二去交错器608的去交错的操作应当相应于发送机的第一和第二交错器410和412执行的交错操作。也就是说，第一去交错器606和第二去交错器608应该事先识别发送机第一和第二交错器410和412使用的交错模式，因此在发送机和接收机之间应该事先确定交错模式信息。例如，在呼叫建立前，发送机能事先向接收机提供交错模式的信息作为系统信息。

加权组合器610分别将开始发送的系统比特和奇偶比特和重发的系统比特和奇偶比特进行组合。对在开始发送和重发时所接收的相同的系统比特和奇偶比特进行组合。因此，当CC用作H-ARQ时，在开始发送时所接收的系统比特和奇偶比特与在每次重发时与所接收的相同，因此加权组合器610对系统比特和奇偶比特进行叠加组合。此外，加权组合器610根据编码比特被映射到高可靠性的比特位置还是低可靠性的比特位置通过施加不同的加权来进行组合。也就是说，加权组合器610对被映射到高可靠性比特位置的系统比特或者奇偶比特施加较高(重)的权值，对被映射到低可靠性比特位置的系统比特或奇偶比特施加较低(轻)的权值。结果，被映射到高可靠性比特位置的系统比特或奇偶比特比被映射到低可靠性比特位置的系统比特或奇偶比特具有更高的权值。加权组合器610根据被映射到高可靠性比特位置的比特的差错出现概率和被映射到低可靠性比特位置的比特的差错出现概率来分配权值。例如，对于被映射到具有高可靠性的比特位置的比特，加权组合器610对其分配权值0.66，对被映射到具有低可靠性的比特位置的比特，分配权值0.34。

信道解码器612从加权组合器610接收由组合的系统比特和奇偶比特组成的编码比特，根据指定的解码技术对所接收的编码比特进行解码。在此，指定的解码技术要接收系统比特和奇偶比特以及对系统比特进行解码，指定的解码技术由发送机的编码技术来确定。

CRC检验器614接收从信道解码器612输出的解码比特，检验添加到接收比特中的CRC以便确定在所接收的比特中是否出现差错。如果在所接收的比特中没有检测到差错出现，CRC检验器614输出所接收的比特，向发送机发送ACK作为对接收比特的确认。然而，如果在接收的比特中检测到差错出现，CRC检验器614向发送机发送NACK(否定ACK)请求重发差错比特。

缓冲器616对从第一去交错器606和第二去交错器608输出的系统比特和奇偶比特进行缓冲(临时存储)，并且向加权组合器610提供存储的系统比特和奇偶比特来响应从CRC检验器614发出的重发请求。这就使得加权组合器610能够对从第一去交错器606和第二去交错器608输出的系统比特和奇偶比特进行加权组合以响应重发请求。然而，一旦从CRC614中接到ACK，缓冲器616被初始化，删除其中所存储的系统比特和奇偶比特。

在详细地描述优选实施例的操作之前，简单描述实施例的工作条件。

本发明的第一个实施例提出在使用编码率1/2的CDMA移动通信系统中支持SMP技术和H-ARQ技术的发送机和接收机。

本发明的第二个实施例提出了在使用编码率3/4的CDMA移动通信系统中支持SMP技术和H-ARQ技术的发送机和接收机。

此外，本发明将第一个和第二个实施例所支持的H-ARQ类型进行分解，提供支持H-ARQ各种分解类型的独立的实施例。此外，本发明提供对在重发时发送的编码比特判断可靠性的三种方法。

现在，将参照各附图对本发明的优选实施例进行详细的描述。

1.第一个实施例(编码率为1/2)

下面参照各附图将对本发明的第一个实施例进行详细的描述。首先，假设本发明的第一个实施例使用编码率1/2，使用CC和PIR作为H-ARQ类型，使用方程(1)的穿孔模式。此外，对于不同H-ARQ类型，包括CC、PIR和FIR，将分别进行详细的操作描述。

1.1用作H-ARQ类型的CC(跟踪分支)

首先，参照图4所示的HSDPA(高速下行链路数据分组接入)发送机的结构对发送数据的操作进行描述。

CRC部分402向发送数据添加CRC，添加CRC的数据以指定码由信道编码器404进行编码。也就是说，信道编码器404通过编码输出实际上是信息数据比特的系统比特(S位)和用来控制发送数据差错的奇偶比特。信道编码器404使用对称编码率1/2，以同样的编码率输出S位和P位。

参照图5对信道编码器404的操作进行更详细的描述。添加CRC的数据源作为S比特X输出，同时提供给第一信道编码器510。向第一信道编码器510提供的数据源按照指定的编码率被编码成不同的P位Y₁和Y₂。此外，数据源通过交错器512进行交错然后提供给第二信道编码器514。提供给第二信道编码器的交错数据作为另一个S位X’输出。此外，提供给第二信道编码器514的交错后数据按照指定的编码率被编码成不同的P位Z₁和Z₂。穿孔器516根据指定的穿孔模式对S位X，X’和P位Y₁，Y₂，Z₁，Z₂进行穿孔，并以所需的编码率输出最后的S位和P位。如前所述，如果H-ARQ类型是CC，在开始发送时穿孔模式和在重发时的穿孔模式相同。也就是说，当CC用作H-ARQ类型时，在开始发送时发送的比特和在重发时的相同。穿孔模式要么是事先通过穿孔器来识别，要么是从外部提供。在图5中，信道编码器从外部提供穿孔模式。

由来自信道编码器404的S比特和P比特组成的编码码元提供给比率匹配器406。比率匹配器406对编码位进行比率匹配。通常，当传输信道遭受到多路复用或信道编码器的输出在数目上不等于通过空中发送的码元时，比率匹配通过对编码位的重复和穿孔操作来进行。由比率匹配器406进行比率匹配的编码位被分为S比特和P比特，提供给分配器408。提供给分配器408的S比特和P比特被分配给多个交错器。例如当存在两个交错器410和412时，分配器408以相等的数量分配S比特和P比特。也就是说，由于信道编码器404使用编码率为1/2，分配器408向第一交错器410分配S比特，向第二交错器412分配P比特。

由分配器408分配的S比特和P比特分别由第一交错器410和第二交错器412进行交错。第一交错器410和第二交错器412的交错模式事先确定，所确定的交错模式信息也应能被接收机所识别。

来自第一交错器410和第二交错器412的交错后的S比特和P比特提供给可靠性判断部分414。可靠性判断部分414对交错后的S比特和P比特确定可靠性。所确定的可靠性表明了在调制器418的下一阶段中要被映射到特定码元的那些码元的可靠性。在此，可靠性判断部分414应该识别事先定义的编码率1/2，以确定S比特和P比特的可靠性。

可靠性判断部分414的可靠性判断可以按照以下三种方法进行。

第一种方法是在开始发送和重发时发送相同的S比特和P比特，相同地确定在开始发送和重发时发送的S比特和P比特的可靠性。也就是说，可靠性判断部分414对S比特确定高可靠性，对P比特确定低可靠性，而不管在开始发送阶段还是重发阶段。图7表示映射到相应码元的S比特和P比特，其可靠性由这种方法确定。如图7中所描述的，S比特被映射到具有高可靠性的比特位置，而P比特被映射到具有低可靠性的比特位置，而不管是在开始发送时还是在重发时。

第二种方法是在开始发送和重发时发送同样的S比特和P比特，对在开始发送和重发时发送的S比特和P比特以相反的方式确定可靠性。也就是说，在开始发送时可靠性判断部分414对S比特确定高可靠性对P比特确定低可靠性。然而，在重发时可靠性判断部分414对S比特确定低可靠性对P比特确定高可靠性，而不管重发的次数。图8表示映射到相应码元的S比特和P比特，其可靠性由这种方法确定。如图8所示，在开始发送阶段S比特被映射到具有高可靠性的比特位，而在重发的时候P比特被映射到具有高可靠性的比特位置。通过将第二种方法施加到可靠性判断部分414中可以获得最大的编码增益。

第三种方法是在开始发送和重发时发送同样的S比特和P比特，每隔一次重发交替地确定S比特和P比特的可靠性。也就是说，在开始发送时可靠性判断部分414对S比特确定为高可靠性，对P比特确定为低可靠性。然而，在第一次重发时，可靠性判断部分414对S比特确定为低可靠性，对P比特确定为高可靠性。另外，在第二次重发时。可靠性判断部分414对S比特确定为高可靠性，对P比特确定为低可靠性。图9表示映射到相应码元的S比特和P比特，其可靠性由这种方法确定。如图9所示，每隔一次重发的S比特和P比特都以不同的可靠性来发送，因此通过对输入到信道编码器404的位的LLR值进行平均可以增加解码的概率。

同时，可靠性确定部件414分别输出具有所判断可靠性的S比特和P比特。也就是说，可靠性判断部分414通过一条输出线输出所确定具有高可靠性的S比特或P比特，通过另一条输出线输出所确定具有低可靠性的S比特或P比特。

从可靠性判断部分414通过不同的输出线输出的S比特和P比特以并行方式提供给P/S转换器416。P/S转换器416根据所判断的可靠性以串行的方式输出所提供的S比特和P比特。例如，P/S转换器416首先输出所确定的具有高可靠性的S比特或P比特，然后连续地输出所确定的具有低可靠性的S比特或P比特。另一方面，P/S转换器416首先输出所确定的具有低可靠性S比特或P比特，然后连续地输出所确定的具有高可靠性的S比特或P比特。

在此，可靠性判断部分414和P/S转换器416分别构成。然而，可以去掉P/S转换器416。在这种情况下，可靠性判断部分414可以根据所判断的可靠性连续地输出S比特或P比特。

从P/S转换器以串行方式输出的S比特和P比特在调制器418中映射到特定的码元，然后发送给接收机。例如，当使用16QAM调制时，调制器418具有码元可靠性模式[H，H，L，L]。因此，调制器418将所确定的具有高可靠性的S比特或者P比特映射到在码元可靠性模式中的比特位置“H”，将所判断的具有低可靠性的S比特或P比特映射到在码元可靠性模式中的比特位置“L”。根据判断可靠性的方法，调制器418具有图7至9所示映射格式的一种。

接着，将参照图6中所示相应于该发送机的HSDPA接收机结构对接收数据的操作进行描述。值得注意的是在描述接收数据的操作时，S比特和P比特指的是编码比特。因此，下面的描述中，“编码比特”也被解释为S比特和P比特。

解调器602接收从发送机发送的数据，根据与该发送机调制器418中所使用的调制方式相应的解调方式，将所接收的数据解调成编码位。S/P转换器604从解调器602中以串行的方式接收解调后的编码比特，以并行的方式输出编码比特。例如，如果发送机的调制器418使用16QAM调制方式，S/P转换器604向第一去交错器606输出前两个比特，将下两个比特输出到第二去交错器608中。

第一去交错器606和第二去交错器608从S/P转换器604接收经排序的编码比特，并对接收的编码位进行去交错。第一去交错器606和第二去交错器608的去交错操作应该相应于发送机交错器410和412所执行的交错操作。也就是说，第一去交错器606和第二去交错器608根据发送机交错器410和412所采用的交错模式来执行去交错。

来自第一去交错器606和第二去交错器608的去交错的编码比特提供给加权组合器610，进行加权组合。也就是说，加权组合器610对在开始发送时所接收的编码比特和在重发时所接收的相同编码比特进行组合。如果有好几次重发，加权组合器610将每次重发时所接收的编码比特和开始发送时所接收的编码比特进行组合。如上所述，这种组合对相同的编码比特进行。在进行组合时，加权组合器610施加与编码比特的可靠性成正比的权值。也就是说，即使对于同样的编码位，加权组合器610对映射到具有高可靠性的比特位置的编码比特施加较高的权值，而对映射到具有低可靠性的比特位置的编码位施加较低的权值。

根据映射到具有高可靠性的比特位置的编码比特的出错概率以及映射到具有低可靠性的比特位置的编码位置的出错概率对W_H和W_L施加权值。例如，权值W_H和W_L定义为：

方程(3) $W_H=\frac{P_L}{P_L+P_H}$ $W_L=\frac{P_H}{P_L+P_H}$

在方程(3)中，P_H代表被映射到具有高可靠性的比特位置的编码比特出错的概率，P_L代表被映射到具有低可靠性的比特位置的编码比特出错的概率。此外，W_H代表对被映射到具有高可靠性的比特位置的编码比特分配的权值，W_L代表对被映射到具有低可靠性的比特位置的编码比特分配的权值。

下面的方程(4)表示加权组合器610通过对开始发送时和重发时所接收的相同编码位施加权值来进行组合的例子。也就是说，可以使用方程(4)来解释权值的组合。

方程(4) $S_{\mathrm{com}}=\frac{({S_{\mathrm{com}}}^L+{S_{\mathrm{com}}}^H)}{N}$

在方程(4)中，N代表发送的总次数，它满足N＝i+j。此外，S_com ^L代表了通过以权值W_L组合编码位S_L计算的总和，它发送i次，被映射到具有低可靠性的比特位置，S_com ^H代表通过以权值W_H组合编码位S_H计算的总和，它发送了j次，被映射到具有高可靠性的比特位置。

方程(4)中的S_com ^L和S_com ^H可以按方程(5)和(6)定义：

方程(5) ${S_{\mathrm{com}}}^L=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{S}^L\·W_L$

方程(6) ${S_{\mathrm{com}}}^H=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{S}^H\·W_H$

为了进行加权组合，加权组合器610应该识别以前所接收的编码比特。因此，从缓冲器616中对加权组合器610提供以前所接收的编码比特。缓冲器616根据从CRC检验器614产生的差错检验结果确定是否存储以前所接收的编码比特。也就是说，在缓冲器616中存储的编码比特是那些由于出现差错对此将重发请求传送给发送机的编码比特。加权组合器向信道解码器612提供加权组合后的编码比特。

然而，在发送开始时加权组合器610不能对从第一去交错器606和第二去交错器608提供的编码比特进行加权组合。因此，在开始发送时，加权组合器610向信道解码器612提供来自第一去交错器606和第二去交错器608的原封不动的编码比特。

信道解码器612根据指定解码技术将加权组合器610提供的编码比特解码为发送机发送的信息比特。在此，指定的解码技术为接收S比特和P比特，解码S比特，这种指定解码技术由发送机编码技术来确定。

CRC检验器614接收由信道解码器612解码的信息比特，通过检验在信息比特中包含的CRC来确定是否在接收的信息比特中出错。如果确定在信息比特中出错，CRC检验器614将其向上层汇报，并请求重发相应的信息比特。然而，如果在信息比特中没有出错，CRC检验器614输出信息比特，然后对信道解码器612提供的下一个信息比特进行差错检验。

虽然在图6中没有描述，但是当CRC检验器614检测到差错时，上层会向发送机发送NACK作为重发请求。然而，如果CRC检验器614没有检测到差错时，上层向发送机发送ACK来认可信息比特。如上所述，当NACK发送时，出错的编码比特存储在缓冲器616中。然而，当ACK发送时，缓冲器616被初始化。

1.2用作H-ARQ类型的PIR(部分增加请求)

首先参照图4所示的HSDPA发送机结构对发送数据的操作进行描述。

CRC部分402对发送数据添加CRC，添加了CRC的数据以指定的代码被信道编码器404编码。也就是说，信道编码器404通过编码输出实际上是发送数据的系统比特(S位)和用于控制发送数据的差错奇偶比特。使用对称编码率1/2的信道编码器404，以相同的比率输出S比特和P比特。信道编码器404的操作按照和采用CC作为H-ARQ类型时相同的方式来进行。然而，信道编码器404的穿孔器516的穿孔模式需要进行新定义。PIR的穿孔模式应该这样定义，以便在开始发送和重发时对S比特发送相同的比特，在开始发送和重发时对P比特发送与前面发送比特不同的比特。当使用PIR时，穿孔器516使用方程(1)和(2)的穿孔模式。

和使用CC的情况一样，从信道编码器404输出的S比特和P比特通过比率匹配器406、分配器408、第一交错器410和第二交错器412提供给可靠性判断部分414。可靠性判断部分414按照上述的三种方法判断S比特和P比特的可靠性，在向接收机发送前将可靠性映射到相应的码元。也就是说，当采用PIR作为H-ARQ类型时，除了信道编码器404采用不同的穿孔模式外，与采用CC作为H-ARQ类型时相同，发送机按照同样的方式发送数据。

接着，参照图6中所示与发送机相应的HSDPA接收机结构对接收数据的操作进行描述。值得注意的是在描述接收数据的操作时，S比特和P比特指的是编码比特。因此，在下面的描述中，术语“编码位”解释为S比特和P比特。

对通过解调器602、S/P转换器604和第一去交错器606或第二去交错器608接收的数据进行处理的操作按照与采用CC作为H-ARQ类型时相同的方式来进行。然而，当使用PIR作为H-ARQ类型时，在重发时加权组合器610应该根据从第一去交错器606或第二去交错器608提供的被去交错的编码码元中的P比特是否与有以前被去交错的编码码元中的P比特相同来进行加权组合。这是因为用于CC的穿孔模式不同于用于PIR的穿孔模式。也就是说，当使用PIR作为H-ARQ类型，在开始发送和重发时发送相同的S比特，而在开始发送和重发时不发送相同的P比特。因此，对于S比特，加权组合器610对在开始发送时发送的S比特和在每次重发时发送的S比特进行加权组合。然而，对于P比特，加权组合器610确定对重发提供的P比特是否和在以前重发包括在开始发送时发送的P比特相同，只有存在相同的P比特时才进行加权组合。也就是说，当使用PIR作为H-ARQ类型时，一个编码块要经过开始发送和重发阶段发送好几次。在这种情况下，尽管整个编码块通过开始发送和重发要发送好几次，但是在帧单元中的部分P比特可以在开始发送和重发时是相同的，而整个P比特很少相同。因此，尽管发送整个编码块，但是仅仅对一些重发的P比特进行加权组合。同时，即使当在整个编码块发送之后提出重发请求，也要从头开始重发编码块，因此要对重发P比特的整个编码块进行加权组合。然而，在这种情况下，需要存储以前接收的整个数据，这导致了存储效率的降低。

同时，加权组合器610按照采用CC作为H-ARQ类型时所采用的相同的方式分配权值。解码加权组合器610输出的结构也与上述的结构相同，因此在此不再进行详细的描述。

1.3用作H-ARQ类型的FIR(完全增加请求)

CRC部分402向发送数据添加CRC，加入CRC的数据以指定的码通过信道编码器404进行编码。在开始发送时信道编码器404根据方程(1)和(2)的穿孔模式按照相同的速率输出S比特和P比特，在重发时仅输出P比特。这可以通过调整通到编码器404中穿孔器516的穿孔模式来取得，穿孔模式对发送机和接收机来说应该是可识别的。当采用FIR作为H-ARQ类型时，用作重发的穿孔模式P₃和P₄定义为

方程(7) $P_3=\left[\begin{array}{cc}0& 0\\ 1& 0\\ 1& 0\\ 0& 0\\ 0& 1\\ 0& 1\end{array}\right]$

方程(8) $P_3=\left[\begin{array}{cc}0& 0\\ 0& 1\\ 0& 1\\ 0& 0\\ 1& 0\\ 1& 0\end{array}\right]$

如方程(7)和(8)所示，当采用FIR作为H-ARQ类型时，信道编码器404具有对S比特进行穿孔并只输出P比特的穿孔模式。例如，当方程(7)的穿孔模式施加到图5中的信道编码器404时，信道编码器404输出编码位Y₁，Y₂，Z₁，Z₂。

因此，信道编码器404在开始发送时向比率匹配器406提供由S比特和P比特组成的编码位，但是在重发时只向比率匹配器406提供P比特。在进行比率匹配后，提供给比率匹配器406的编码比特通过分配器408和第一交错器410或第二交错器412提供给可靠性判断部分414。

可靠性判断部分414对来自第一交错器410和第二交错器412的编码码元判断可靠性。当采用FIR作为H-ARQ类型时，仅在开始发送时发送S比特，而在重发时不发送。由于在重发时只发送P比特，可靠性判断部分414仅根据上述定义的三种方法中的第三种来判断可靠性。也就是说，最好发送全部具有高可靠性的P比特，而不是发送具有高可靠性的某一P比特。因此，在开始发送时可靠性判断部分414对S比特确定高可靠性而对P位确定低可靠性。然而，在重发时，可靠性判断部分414将4个P比特分解，使其按2个比特来发送，并交替地对分解的两对比特判断可靠性。也就是说，可靠性判断部分414对前面确定为高可靠性的两个比特确定低可靠性，对前面确定为低可靠性的两个比特确定高可靠性。

例如，如果在重发时采用方程(7)的穿孔模式，在第一次重发时可靠性判断部分414对编码位Y₁和Y₂确定高可靠性，对编码位Z₁、Z₂确定低可靠性，在第二次重发时对编码位Y₁和Y₂确定低可靠性，对编码位Z₁、Z₂确定高可靠性。

同时，可靠性判断部分414分别输出确定为高可靠性的比特和确定为低可靠性的比特。P/S转换器416从可靠性判断部分414中以并行的方式接收判断为高可靠性的比特和确定为低可靠性的比特，并以串行方式输出所接收的比特。从P/S转换器416以串行方式输出的S比特和P比特提供给调制器418，在此，在向接收机发送前，将它们映射到对应于其可靠性的比特位置。

接着，参照图6所示与图4的发送机相应的HSDPA接收机的结构描述接收数据的操作。

对通过解调器602、S/P转换器604和第一去交错器606或第二去交错器608接收的数据进行处理的操作按照与采用CC作为H-ARQ类型时相同的方式来进行。然而，当使用PIR作为H-ARQ类型时，每隔一次重发时以不同的可靠性接收相同的P比特。因此，加权组合器610根据它们的可靠性对重发时所接收的相同P比特进行加权组合。加权组合器61按照与采用CC作为H-ARQ类型时相同的方法进行加权组合。同时，对从加权组合器610输出的信息比特解码的过程也和上述过程相同，因此在此不再进行详细的描述。

2.第二个实施例(编码率为3/4)

参照各附图对本发明的第二个实施例进行详细描述。首先，参照图4所示的HSDPA发送机的结构对发送数据的操作进行描述。

CRC部分402向发送数据添加CRC，添加CRC的数据以指定码由信道编码器404进行编码。也就是说，信道编码器404通过编码输出实际上是信息数据比特的系统比特(S比特)和用来控制发送数据的差错奇偶比特(P比特)。信道编码器404使用对称编码率3/4，输出3个S比特和1个P比特。

参照图5对信道编码器404的操作进行更详细地描述。添加CRC的数据源作为S比特X输出，同时提供给第一信道编码器510。向第一信道编码器510提供的数据源按照指定的编码率被编码成不同的P比特Y₁和Y₂。此外，数据源通过交错器512进行交错，然后提供给第二信道编码器514。提供给第二信道编码器514的交错数据作为另外S比特X’输出。此外，提供给第二信道编码器514的交错数据按照指定的编码率被编码为不同P比特Z₁和Z₂。穿孔器516基于编码率3/4根据指定的穿孔模式对S比特X、X’和P比特Y₁、Y₂、Z₁和Z₂进行穿孔，并输出最后的S比特和P比特。穿孔模式要么是事先通过穿孔器来识别，要么是从外部提供。在图5中，信道编码器从外部提供穿孔模式。

由来自信道编码器404的S比特和P比特组成的编码码元提供给比率匹配器406，在那里它们进行比率匹配。通常，当传输信道经受到多路复用或信道编码器的输出在数目上不等于通过空中发送的码元时，通过对编码位的重复和穿孔操作来进行比率匹配。由比率匹配器406进行比率匹配的编码比特被分为S比特和P比特，提供给分配器408。提供给分配器408的S比特和P比特分配给多个交错器。例如当存在两个交错器410和412时，分配器408以相等的数量分配S比特和P比特。也就是说，由于信道编码器404使用编码率为3/4，分配器408向第一交错器410分配3个S比特中的2个，向第二交错器412分配剩余的1个S比特和1个P比特。

由分配器408分配的S比特和P比特分别由第一交错器410和第二交错器412进行交错。第一交错器410和第二交错器412事先确定，所确定的交错模式信息也应该被接收机所识别。

来自第一交错器410和第二交错器412的交错后的S比特和P比特提供给可靠性判断部分414。可靠性判断部分414对交错后的S比特和P比特确定可靠性。所确定的可靠性表明了在调制器418的下一阶段中被映射到特定码元的比特位置的可靠性。在此，可靠性判断部分414应该识别事先定义的编码率3/4，以确定S比特和P比特的可靠性。

可靠性判断部分414的可靠性确定可以按照以下三种方法进行。

第一种方法是在开始发送和重发时均对3个S比特中的2个S比特确定高可靠性，对剩余的1个S比特和P比特确定低可靠性。图10表示映射到相应码元的S比特和P比特，其可靠性由这种方法确定。如图10中所描述的，2个S比特被映射到具有高可靠性的比特位置，而剩余的1个S比特和1个P比特被映射到具有低可靠性的比特位置，而不管是在开始发送阶段还是在重发阶段。最好在每次重发时在确定具有与P比特相同的可靠性的S比特时均等地施加3个S比特。也就是说，存在6种可能的组合用来对3个S比特S₁、S₂、S₃确定高可靠性和低可靠性。因此，在开始发送和5个重发中的每一次通过改变与P比特具有相同可靠性的S比特来发送所有具有相同可靠性的数据。

第二种方法是在开始发送和重发时对3个S比特中的2个S比特确定高可靠性，对剩余的1个S比特和1个P比特确定低可靠性。然而，在重发时可靠性判断部分414对3个S比特中的2个S比特确定低可靠性，对剩余的S比特和P比特确定高可靠性，而不管重发的次数。图11表示映射到相应码元的S比特和P比特，其可靠性由这种方法确定。如图11所示，在开始发送时3个S比特中的2个S比特被映射到到具有高可靠性的比特位置，而在重发时1个S比特和1个P比特被映射到具有高可靠性的比特位置。在这种情况下，最好这样确定可靠性以便S比特中每一个以相同的比率被确定为与P比特具有相同的可靠性。

第三种方法是在第一次重发时对3个S比特中2个S比特确定低可靠性，对剩余的1个S比特和1个P比特确定高可靠性。然而，在下一次重发时，可靠性判断部分414对3个S比特中的2个S比特确定为高可靠性，对剩余的1个S比特和P比特确定为低可靠性。图12表示映射到相应码元的S比特和P比特，其可靠性由这种方法确定。如图12所示，每隔一次重发，发送的S比特和P比特都具有不同的可靠性，因此通过对信道编码器404的输入比特的LLR值进行平均可以增加解码概率。

同时，可靠性确定部分414根据所确定的可靠性分别输出S比特和P比特。也就是说，可靠性判断部分414通过一条输出线输出所确定的具有高可靠性的S比特或P比特，通过另一条输出线输出所确定具有低可靠性的S比特或P比特。

从可靠性判断部分414通过不同的输出线输出的S比特和P比特按照并行方式提供给P/S转换器416。P/S转换器416根据所确定的可靠性以串行方式输出所提供的S比特和P比特。例如，P/S转换器416首先输出被确定为具有高可靠性的S比特或P比特，然后连续地输出被确定为具有低可靠性的S比特或P比特。另外，P/S转换器416首先输出被确定为具有低可靠性S比特或P比特，然后连续地输出被确定为具有高可靠性的S比特或P比特。

在此，可靠性判断部分414和P/S转换器416分别构成。然而，可以去掉P/S转换器416。在这种情况下，可靠性判断部分414可以根据所确定的可靠性连续地输出S比特或P比特。

从P/S转换器以串行方式输出的S比特和P比特在调制器418中映射到特定的码元，然后发送给接收机。例如，当使用16QAM调制时，调制器418具有码元可靠性模式[H，H，L，L]。因此，调制器418将判断为具有高可靠性的S比特或P比特映射到码元可靠性模式中的比特位置“H”，将被确定为具有低可靠性的S比特或P比特映射到码元可靠性模式中的比特位置“L”。根据判断可靠性的方法，调制器418具有图10至12所示映射格式的一种。

接着，将参照图6所示相应于发送机的HSDPA接收机的结构对接收数据的操作进行描述。值得注意的是在描述接收数据的操作时，S比特和P比特指的是编码比特。因此，下面的描述中，“编码比特”也被解释为S比特和P比特。

解调器602接收从发送机发送的数据，根据与该发送机调制器418中所使用的调制方式相应的解调模式将接收的数据解调为编码比特。S/P转换器604从解调器602中以串行方式接收解调后的编码比特，以并行方式输出编码比特。例如，如果发送机的调制器418使用16QAM调制方式，S/P转换器604向第一去交错器606输出前两个比特，将下两个比特输出到第二去交错器608。

第一去交错器606和第二去交错器608从S/P转换器604接收经排序的编码位，对所接收的编码位进行去交错。第一去交错器606和第二去交错器608的去交错操作应该相应于发送机交错器410和412所执行的交错操作。也就是说，第一去交错器606和第二去交错器608根据发送机交错器410和412所采用的交错模式来执行去交错。

来自第一去交错器606和第二去交错器608去交错后的编码比特提供给加权组合器610进行加权组合。也就是说，加权组合器610对在开始发送时接收的编码比特和在重发时所接收的相同编码比特进行组合。如果有好几次重发，加权组合器610将每次重发时所接收的编码比特和开始发送时所接收的编码比特进行组合。如上所述，这种组合对相同的编码比特进行。在进行组合时，加权组合器610施加与编码位的可靠性成正比的权值。也就是说，即使对于同样的编码比特，加权组合器610对映射到具有高可靠性的比特位置的编码比特施加较高的权值，而对映射到具有低可靠性的比特位置的编码比特施加较低的权值。

为了进行加权组合，加权组合器610应该识别以前所接收的编码比特。因此，向加权组合器610提供从缓冲器616以前接收的编码比特。缓冲器616根据从CRC检验器614产生的差错检验结果确定是否存储以前所接收的编码比特。也就是说，在缓冲器616中存储的编码比特是那些由于出现差错将重发请求传送给发送机的编码比特。加权组合器610向信道解码器612提供加权组合后的编码比特。

然而，在发送开始时加权组合器610不能对从第一去交错器606和第二去交错器608提供的编码比特进行加权组合。因此，在开始发送时，加权组合器610向信道解码器612提供来自第一去交错器606和第二去交错器608的原封不动的编码比特。

信道解码器612根据指定的解码技术将加权组合器610提供的编码比特解码为发送机发送的信息比特。在此，指定的解码技术要接收S比特和P比特，解码S比特，这种指定的解码技术由发送机编码技术来确定。

CRC检验器614接收由信道解码器612解码的信息比特，通过检验在信息比特中包含的CRC来确定是否在接收的信息比特中出错。如果确定在信息比特中出错，CRC检验器614向上层报告并发送NACK，请求重发相应的信息比特。然而，如果在信息比特中没有出错，CRC检验器614输出信息比特，然后向发送机发送ACK。当发送NACK时，在缓冲器616中存储出错的编码数据。然而，当发送ACK时，接收机初始化在缓冲器616中存储的编码比特。

同时，虽然接收机根据优先级不施加权值可以获得系统性能增益，但由于组合技术是获得性能增益的一项附加技术，根据本发明实施例的组合技术可以根据系统的要求而忽略。

如上所述，甚至通过将具有高优先级的编码比特映射到具有低可靠性的比特位置的方法也可以获得编码增益和分集增益，通过对turbo解码器的输入位的LLR值进行均衡(平均)可以获得良好的发送性能。本发明可以应用到有线或无线通信系统的发送/接收设备中。此外，当用于3GPP HSDPA，本发明可以改善整个系统的性能。也就是说，与目前的系统相比，根据本发明的新型系统具有较低的误码率，导致吞吐量的增加。

尽管本发明参照特定的优选实施例进行了描述，但是对于本专业的技术人员应当理解为在不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内可以进行形式和细节上的改进。

Claims (29)

1.一种利用高阶调制器发送数据的方法，该数据由具有高优先级的比特和具有低优先级的比特组成，其中由至少3个比特组成的比特流代表一个码元，并且包含具有高可靠性的第一比特部分和具有低可靠性的第二比特部分，这种方法包括以下步骤：

在开始发送时，将具有高优先级的比特和具有低优先级的比特进行调制，以便将具有高优先级的比特映射到第一比特部分，将具有低优先级的比特映射到第二比特部分；

在重发时，将具有高优先级的比特和具有低优先级的比特进行调制，以便将具有高优先级的比特映射到第二比特部分，将具有低优先级的比特映射到第一比特部分。

2.权利要求1所述的方法，其中具有高优先级的比特是系统比特。

3.权利要求2所述的方法，其中具有低优先级的比特是奇偶比特。

4.权利要求1所述的方法，其中存在于第一比特部分和第二比特部分的比特总数由无线信道的调制方式确定。

5.一种利用高阶调制器重发数据的方法，该数据由具有高优先级的比特和具有低优先级的比特组成，其中由至少3个比特组成的比特流代表一个码元，并且包含具有高可靠性的第一比特部分和具有低可靠性的第二比特部分，这种方法包括以下步骤：

在请求重发时对具有高优先级的比特和具有低优先级的比特指定可靠性；

调制具有高优先级的比特和具有低优先级的比特，以便具有高优先级的比特和具有低优先级的比特根据指定的可靠性被映射到第一比特部分和第二比特部分。

6.权利要求5所述的方法，其中在请求重发时将高可靠性指定给具有低优先级的比特，将低可靠性指定给具有高优先级的比特。

7.权利要求5所述的方法，其中每隔一次重发时，将高可靠性和低可靠性交替地指定给具有高优先级的比特和具有低优先级的比特。

8.权利要求5所述的方法，其中具有高优先级的比特是系统比特。

9.权利要求8所述的方法，其中具有低优先级的比特是奇偶比特。

10.权利要求9所述的方法，还包含在请求发送时通过改变编码器的穿孔模式从编码器输出待重发比特的步骤。

11.权利要求5所述的方法，其中存在于第一比特部分和第二比特部分的比特总数由无线信道的调制方式确定。

12.一种在CDMA(码分多址)移动通信系统中的发送设备，包括：

turbo编码器，用来接收信息比特流，并产生信息比特流和用于纠错的奇偶比特流；

交错器，用来对来自turbo编码器的信息比特和奇偶比特进行交错，产生交错的信息比特流和交错的奇偶比特流；

调制器，用来调制M个信息码元，每个信息码元包含具有高可靠性的比特区和具有低可靠性的比特区，用来在开始发送时将交错的信息比特流映射到具有高可靠性的比特区，将奇偶比特流映射到具有低可靠性的比特区，在请求重发时将交错的奇偶比特流映射具有高可靠性的比特区，将交错的信息比特流映射到具有低可靠性的比特区。

13.一种使用高阶调制器重发从编码器输出的数据的设备，该数据由具有高可靠性的比特和具有低可靠性的比特组成，其中由至少3个比特组成的比特流代表一个码元，并且包含具有高可靠性的第一比特部分和具有低可靠性的第二比特部分，该设备包括：

可靠性判断部分，在请求重发时对具有高优先级的比特和具有低优先级的比特指定可靠性；

调制器，用来对具有高可靠性的比特和低可靠性的比特进行调制，以便根据指定的可靠性将具有高优先级的比特和具有低优先级的比特映射到第一比特部分和第二比特部分。

14.权利要求13所述的设备，其中在请求重发时可靠性判断部分对具有低优先级的比特指定高可靠性，对具有高优先级的比特指定低可靠性。

15.权利要求13所述的设备，其中每隔一次重发，可靠性判断部分交替地对具有高优先级的比特和具有低优先级的比特指定高可靠性和低可靠性。

16.权利要求13所述的设备，其中具有高优先级的比特是系统比特。

17.权利要求16所述的设备，其中具有低优先级的比特是奇偶比特。

18.权利要求17所述的设备，其中在请求重发时调制器通过改变编码器的穿孔模式从编码器输出待重发的比特。

19.权利要求13所述的设备，其中存在于第一比特部分和第二比特部分的比特的总数由无线信道的调制方式确定。

20.一种接收数据方法，其中由至少3个比特组成的比特流代表一个码元，并且包括具有高可靠性的第一比特部分和具有低可靠性的第二比特部分，该方法包括以下步骤：

在开始发送时对存在于第一比特部分的编码比特和第二比特部分中的编码比特进行解调；

在重发时对存在于第一比特部分的编码比特和第二比特部分中的编码比特进行调制；

根据可靠性对开始发送和至少一次重发时解调的编码比特施加权值，并将相同的编码比特进行组合；和

根据在由组合编码比特解码的信息比特中是否出差错来发送重发请求。

21.权利要求20所述的方法，其中在开始发送时存在于第一比特部分的编码比特包含具有高优先级的比特，存在于第二比特部分的编码比特包含具有低优先级的比特。

22.权利要求21所述的方法，其中在重发时存在于第二级比特部分的编码比特包含具有高优先级的比特，存在于第一比特部分的编码比特包含具有低优先级的比特。

23.权利要求20所述的方法，其中在开始发送时以及每隔一次重发时将具有高优先级的比特和具有低优先级的比特交替地映射到第一比特部分，将具有高优先级的比特和具有低优先级的比特专门映射到第二比特部分和第一比特部分。

24.权利要求20所述的方法，其中组合步骤包含以下步骤：

根据下面方程计算将分配给存在于第一比特部分的第一权值W_H和将分配给存在于第一比特部分的第二权值W_L： $W_H=\frac{P_L}{P_L+P_H}$ $W_L=\frac{P_H}{P_L+P_H}$

P_H代表被映射到具有高可靠性的比特位置的编码比特的出错概率，P_L代表被映射到具有低可靠性的比特位置的编码比特的出错概率。

在开始发送和重发时，计算通过组合存在于第一比特部分、发送j次的编码比特S^H确定的第一和S_com ^H，和通过组合存在于第二比特部分、发送i次的编码比特S^L确定的第二和S_com ^L；

根据下面的方程对所有编码数据输出组合的和S_com： $S_{\mathrm{com}}=\frac{({S_{\mathrm{com}}}^L+{S_{\mathrm{com}}}^H)}{N}$

其中N代表总共发送的次数，N＝i+j。

25.一种接收数据的设备，其中由至少3个比特组成的比特流代表一个码元，并且包含具有高可靠性的第一比特部分和具有低可靠性的第二比特部分，该设备包括：

解调器，用来对存在于第一比特部分的编码比特和第二比特部分中的编码比特进行解调；

缓冲器，在重发请求时用来临时存储由开始发送和重发时解调器解调的编码比特；

加权组合器，用来根据可靠性对存储在缓冲器中的编码比特施加权值，对在请求发送时解调器解调的编码比特施加权值，并将相同的编码比特进行组合；

信道解码器，对由加权组合器组合的编码比特解码为信息比特；

CRC(循环冗余检验)检验器，用来检验在来自信道解码器的信息比特中是否出现差错，并根据CRC检验结果发送重发请求。

26.权利要求25所述的设备，其中在开始发送时存在于第一比特部分的编码比特包含具有高优先级的比特，存在于第二比特部分的编码比特包含具有低优先级的比特。

27.权利要求26所述的设备，其中在重发时存在于第二比特部分的编码比特包含具有高优先级的比特，存在于第一级比特部分的编码比特包含具有低优先级的比特。

28.权利要求25所述的设备，其中在开始发送和每隔一次重发时将具有高优先级的比特和具有低优先级的比特交替地映射到第一比特部分，将具有高优先级的比特和具有低优先级的比特专门映射到第二级比特部分和第一级比特部分。

29.权利要求25所述的方法，其中加权组合器包含：

根据下面方程计算将分配给存在于第一比特部分的第一权值W_H和将分配给存在于第一比特部分的第二权值W_L： $W_H=\frac{P_L}{P_L+P_H}$ $W_L=\frac{P_H}{P_L+P_H}$

其中，P_H代表被映射到具有高可靠性的比特位置的编码比特的出错概率，P_L代表被映射到具有低可靠性的比特位置的编码比特的出错概率。

在开始发送和重发时，计算通过组合存在于第一比特部分、发送j次的编码位S^H确定的第一和S_com ^H，以及通过组合存在于第二比特部分、发送i次的编码比特S^L确定的第二和S_com ^L；

根据下面方程对所有的编码数据输出组合的和S_com： $S_{\mathrm{com}}=\frac{({S_{\mathrm{com}}}^L+{S_{\mathrm{com}}}^H)}{N}$

其中N代表总共发送的次数，N＝i+j。

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