CN1826750A - 自适应混合arq算法 - Google Patents

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CN1826750A CNA2004800211064A CN200480021106A CN1826750A CN 1826750 A CN1826750 A CN 1826750A CN A2004800211064 A CNA2004800211064 A CN A2004800211064A CN 200480021106 A CN200480021106 A CN 200480021106A CN 1826750 A CN1826750 A CN 1826750A
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Abstract

在此说明了一种通过根据至少一个变化中的发送变量自适应地从两个或多个重发协议中选择一种重发协议而将消息从发送站点传递到远程接收站点的方法和设备。发送站点在第一次发送中发送消息的第一个版本。当前一次发送不成功时，控制器根据所选择的协议自适应地选择消息的第一个版本或消息的第二个版本。

Description

自适应混合ARQ算法
发明背景
本发明涉及无线通信，更准确地说涉及利用自适应混合自动重复请求(HARQ)协议的无线通信。
通信系统的终极目标是在通信信道上将信息从信息源发送到目的地。在无线通信系统中噪声和多路衰减导致在传输期间会发生位错误。多种错误控制技术被用来防止传输错误并降低位错误。大多数错误控制技术在通信信道上传输的信息中引入了受控制的冗余信息，这些冗余信息在目的地可被用来检测传输期间可能发生的位错误，也许还能纠正所发生的错误。两种广泛使用的错误控制技术是自动重复请求(ARQ)和向前纠错(FEC)。
ARQ下面的基本原理是在消息中加入能够在接收器端检测错误的冗余位或校验位。如果接收器在接收到的消息中检测到了错误，接收器可以请求重新发送该消息，或者通过发送明确的重发请求，或者通过不确认收到了该消息。ARQ简单并且在错误率低时实现了合理的吞吐量。但是，吞吐量随着错误率增加(由于需要重发更多数据)而下降。
FEC通过在发送信息之前对其加入冗余信息而使用纠错码防止错误。所添加的冗余信息使得接收器能够检测并纠正传输期间所发生的大部分错误。FEC码的例子包括分组码、卷积码和涡轮码。
混合ARQ(HARQ)是组合了ARQ和FEC的另一种错误控制技术。HARQ协议通常为高速下行链路分组接入(HSDPA)信道所采用以进一步确保对链路自适应错误的健壮性。使用HARQ，消息被用内码和外码进行了两次编码。例如，外码可以包括在发送之前附加到信息上以形成受保护的消息的CRC代码。然后用卷积码或涡轮码对受保护的消息进行编码。对信息位和CRC位都进行编码。随后将编码消息发送到接收端，接收端对消息进行解码并进行CRC校验。如果消息中的错误数量在纠错码的能力范围内，错误将被纠正且不需要重发。只有在消息中错误的数量超出纠错码的能力时才会请求重发。
追赶合并(chase combining，CC)和增量冗余(incrementalredundancy，IR)是两种广泛使用的HARQ协议。追赶合并(CC)是一种位重复协议。如果初始发送在接收端被收到时带有一个或多个错误，就将被破坏的数据分组存储在存储器中并请求重发。发送器重发相同的消息。接收器在解码之前将存储器中存储的被破坏的数据和重新发送的数据组合在一起。CC通过累积位能量而提供时间分集和增益。IR通过伴随每次重发发送额外的奇偶校验位而提供额外的编码增益。初始发送包括系统位和由FEC编码器输出的奇偶校验位的收缩版本。伴随每次重发，都发送额外的奇偶校验位。因而，IR降低了每次重发的有效编码率。
发明概述
本发明涉及一种用于通过根据至少一个变化的发送变量自适应地从两个或多个传输协议中选择传输协议而从发送站点传递消息到接收站点的方法和设备。在一种示范实施方案中，发送器在第一次发送中发送消息的第一种版本。当第一次发送不成功时，控制器自适应地根据所选择的协议选择消息的第一个版本或第二个版本。在另一种示范实施方案中，一种计算机可读介质存储了实现上述过程的计算机程序。
附图概述
图1示出了依照本发明的HARQ发送器的示例框图。
图2A比较了当重发的SNR弱于前一次发送的SNR时IR相对于CC的理论增益和观察到的增益。
图2B比较了当重发的SNR强于前一次发送的SNR时IR相对于CC的理论增益和观察到的增益。
图3示出了依照本发明用于选择HARQ协议的示例方法。
图4示出了依照本发明的移动终端400的示例实施方案。
图5示出了依照本发明的基站的示例实施方案。
发明详述
这里在宽带码分多路访问(WCDMA)蜂窝通信系统的环境里说明本发明。应该理解本发明的基本原理可以应用于利用基于时分多路访问(TDMA)、码分多路访问(CDMA)、全球数字移动电话系统(GSM)或频分多路访问(FDMA)的其它标准的任何蜂窝或无线系统。还应该理解本发明的基本原理还可用在由上述大气接口中的两种或多种组合而成的混合系统中。另外，图4中所示的依照本发明的移动终端400可以被设计成和使用基于GSM、TDMA、CDMA、WCDMA、FDMA的任何标准、这些标准的混合或任意其它标准的基站收发器通信。
图1示出了用于根据本发明发送消息的示例无线发送器。为本申请起见，术语消息这里用来指要发送的位序列。位序列可以包括信息位、报头位、校验位，即CRC位和/或奇偶校验位。信息位可以表示用户数据或者可以包括控制消息数据。发送器10可以用在例如无线通信系统的移动终端400或基站中。
发送器10包括基带发送部分100和射频(RF)发送部分200。基带发送部分100包括检错编码器110、纠错编码器120、穿孔器(puncturer)130、一个或多个缓冲器140、可选的开关150和交错器(interleaver)160。基带发送部分100可以包括(如)数字信号处理器或其它数字处理电路。发送器10在控制器170的指示下运行，控制器170执行存储器180中存储的程序指令。尽管控制器170被示为发送器10的一部分，但本领域的技术人员应该理解控制器170也可以是系统控制器的一部分。
检错编码器110可以包括本领域中已知的任何检错编码器。例如，检错编码器110可以包括循环冗余校验(CRC)编码器。CRC码被广泛使用在ARQ系统中，因为它们能够以最小量的冗余信息检测出大量的错误。检错编码器110使用CRC代码生成校验位，校验位在消息发送之前被附加到消息上。校验位在接收器端被用来检测传输期间发生的错误。检错编码器110在本发明的环境中作为外部编码器运行。
纠错编码器120使用前向纠错码对要发送的消息(包括由检错编码器110添加的校验位)进行编码以便激活接收器上对位错误的检测和纠正。纠错编码器120在本发明中作为内部编码器运行。纠错编码器120可以包括(如)块编码器、卷积编码器、涡轮编码器、或任何其它已知的纠错编码器。纠错编码器的具体类型对本发明来说并不重要，可以用任何已知类型的纠错编码器实践本发明。作为示例，本发明可以使用本领域中已知的并行连接的涡轮码。纠错编码器120的输出包括了编码消息。
穿孔器130从编码消息中删除预定数量的冗余位或奇偶校验位以实现期望的消息长度和编码率。通过从编码消息删除一些位，发送的位更少并且实现了更高的有效编码率。位是按照预定模式被删除(或穿孔)的。在图1所示的示范实施方案中，使用了三种不同的穿孔模式生成了编码消息的三种不同的版本。编码消息的每个版本都被存储在了对应的缓冲器140中。图1示出了三个独立的缓冲器140，示为缓冲器A、缓冲器B、缓冲器C。控制器170通过启动开关150去选择性地将期望的缓冲器140连接到交错器160而控制开关150去选择编码消息的穿孔版本以进行发送。将会认识到本发明并不仅限于这三种穿孔模式，因此也不限于三个缓冲器。此外，本领域的技术人员将会理解穿孔器130可以是独立的设备，如图1所示，或者它被和纠错编码器120或交错器160组合在一起。
交错器160伪随机地重新安排编码消息中的位顺序以使传输中可能发生的错误的位置随机化。此外，尽管图1显示交错器160跟随在缓冲器140之后，但本领域的技术人员将会意识到本发明不需要这种特定的配置。例如，交错器160可以位于穿孔器130或缓冲器140前面。
RF发送部分200包括调制器210和功率放大器220。调制器210根据任何已知调制方案(例如四相相移键控QPSK或16-正交调幅16QAM，等)将编码消息的交错位映射到信号载波上。调制器210可以用来根据指定的调制方案生成多个映射。功率放大器220在天线(未示出)发送调制消息之前给调制消息提供预定的放大量。
控制器170包括了逻辑电路以根据存储器180中存储的程序指令控制发送器10的运行。控制器170还可以控制能够将发送器10并入其中的设备的其它方面。例如，控制器170可以包括单个微控制器或微处理器。或者，两个或多个这种设备可以实现控制器170的功能。控制器170可以被并入定制的集成电路或专用集成电路(ASIC)中。存储器180可以被并入控制器170，或者可以包括一个独立的存储设备，例如随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)和闪存。存储器180可以是和控制器170相同的ASIC的一部分。
控制器170被进行了编程以实现自适应混合自动重复请求(HARQ)协议。HARQ组合了前向纠错(FEC)和自动重复请求(ARQ)以实现高数据吞吐率。为了使本发明适应上下文中，下面给出了对ARQ、FEC和HARQ的简短说明。
ARQ是一种依赖于错误地接收到的数据的重新发送的错误控制模式。在ARQ系统中，消息被分割成块，每个块发送之前都被加上了少量奇偶校验位或冗余位。接收器使用齐偶校验位检测可能在发送期间发生的错误。如果检测到了错误，接收器会请求重新发送包含错误的数据块。ARQ是简单的，并在错误率较低时实现了合理的吞吐率。但是，随着错误率增加，由于需要重发更多数据，吞吐率也随之降低。
FEC通过在发送之前向信息位添加冗余而使用纠错码检测并纠正传输期间发生的错误。香农的信道编码原理指出，假定通信信道上的数据率(包括由于添加的冗余而导致的数据率)低于信道容量，那么肯定存在能够以任意小的错误概率发送信息的编码方案。冗余使得接收器能够检测并纠正错误而不必重新发送信息位。FEC实现了与错误率无关的恒定吞吐率。但是，因为采用FEC的系统中解码出错的概率远远大于ARQ系统中没有检测出的错误的概率，用FEC实现高系统可靠性就更难了。为了实现高系统可靠性，可能需要增加了系统复杂度和开销的长而强大的编码。
HARQ系统组合了ARQ和FEC以便相比于纯ARQ系统提高了吞吐量，并且其复杂度低于纯FEC系统。HARQ的基本思想是用FEC先检测和纠正错误，如果错误无法纠正的话就请求重新发送。HARQ系统将纠错码用作内部编码，将检错码用作外部编码。如果消息中错误的数量在纠错码的能力范围内，错误将得到纠正而不需要重新发送。但是，如果消息中错误的数量超出了纠错码的能力范围，接收器请求重新发送该消息。
在ARQ系统中可以采用不同类型的组合。一种组合类型被称作追赶合并(CC)。采用CC时，初始发送和重新发送相同。接收器在解码之前将第二次发送中接收到的数据和初始发送中接收到的数据组合在一起。CC有几种变体，包括位级追赶合并(BLCC)、符号级追赶合并(SLCC)和位重映射追赶合并(BRCC)。采用BLCC，接收器在解调之后将逐次发送期间接收到的位组合在一起。采用SLCC，接收器在解调之前将逐次发送期间接收到的符号组合在一起。BRCC实际上与BLCC相同，除了在逐次发送之间改变调制器/解调器所采用的位映射之外。CC基于每个位或符号的能量累积效果提供了时间分集和软组合增益。
ARQ系统的另一种已知的组合技术是增量冗余(IR)。采用IR，每次重新发送时都添加了额外的奇偶校验位。附加的奇偶校验位降低了每次重新发送的有效编码率，由此提供了编码增益以及来自能量累积的增益。采用部分IR，总是重发系统位以使每次重新发送都是可自解码的。采用完全IR，典型的重新发送只包括奇偶校验位，因而是不可自解码的。
现在采用这个背景说明依照本发明的自适应HARQ系统。以最广泛的意义来说，实现本发明的发送器10根据变化着的发送变量自适应地从两个或多个可能的重发协议中选择一种重发协议。术语发送变量这里用来指影响从发送器10到接收器的数据传输的任何变量。发送变量可以是可控制的参数，例如编码率和用于发送的调制，或者是不可控制的变量，例如表征通信信道质量的随时间变化的变量，即通信信道的信噪比(SNR)。当接收器请求重新发送时，发送器10根据对一个或多个发送变量的评估而选择一种重发协议。
返回参考图1，将说明本发明的一种示范实施方案的操作。在这个例子中，对控制器170进行了编程以使其在两种或多种重发协议之间进行选择，例如增量冗余ARQ协议和重复ARQ协议。该示范实施方案可能尤其适用于同时采用CC和IR的WCDMA系统中的高速下行链路分组接入(HSDPA)。
检错编码器110在原始信息位上产生奇偶校验位并将奇偶校验位附加在信息位上以形成包括N个位的编码块。从检错编码器110输出的编码块被输入给纠错编码器120。这个示范实施方案中的纠错编码器120包括作为涡轮编码器一起运行的穿孔器130和编码率为r的卷积编码器。对输入纠错编码器120的每个N位码字来说，从纠错编码器120输出了N/r个编码位。纠错编码器120的编码率可以是固定的也可以是可变的。从纠错编码器120输出的所述编码位包括了编码消息。
穿孔器130通过按照预定的穿孔模式从编码消息删除(穿孔)编码位而生成编码消息的不同版本。依照图1中所示的示范实施方案，穿孔器130产生编码消息的三个不同版本并将它们存储在各自的缓冲器140中。编码消息的每个版本都包括从纠错编码器120输出的编码消息位的一个子集。此外，编码消息的每个版本都包括包含了接收器指令(这在本领域中是众所周知的)的报头位。在初始发送中发送出的编码消息的第一种版本包括系统位和经穿孔的奇偶校验位。编码消息的其它版本(例如B、C等)可以只包括奇偶校验位或者同时包括系统位和奇偶校验位。通常，尽管每个版本可以包括一些重叠的奇偶校验位，但每种版本应该独有地包括其它版本中不包含的奇偶校验位。
发送器10在初始发送中发送编码消息的第一种版本，例如缓冲器A中存储的版本。如果该消息没有正确地解码，接收器就送回一个否定确认(NACK)给发送器10以触发重新发送。响应NACK，控制器170使发送器10重新发送该消息。如果发送器10在初始发送后的预定时间内没有接收到肯定确认(ACK)，控制器170也可以启动消息的重新发送。当触发了重新发送时，控制器170根据至少一个变化的发送变量决定采用哪种重发协议。例如，如果控制器170根据变化的发送变量判定CC更有可能导致成功发送，就维持开关150的初始位置并且发送器10在第二次发送中重新发送编码消息的第一种版本。但是，如果控制器170判定IR更有可能成功，控制器170就通过控制开关150连接缓冲器B(或缓冲器C)到交错器160而使发送器10在第二次发送中发送编码消息的第二个版本。当选择了IR时，发送器10可以在每次重新发送中发送编码消息的一个不同版本直到所有的奇偶校验位都被接收到为止。控制器170可以根据每个分组在CC和IR之间切换。
实验研究已经表明CC和IR之间的性能差异可能由两个发送变量决定。第一个发送变量可以由初始发送的编码率组成。第二个发送变量可以由初始发送时通信信道的SNR(SNR1)和重新发送时信道的SNR(SNR2)之间的差组成。为简单起见，下面称SNR1/SNR2为SNR比。
图2A和2B中所示的图示出了SLCC和IR对于不同值的编码率和SNR比的相对性能。纵轴表示初始发送的编码率。横轴表示第二次发送后IR对SLCC的投影增益。IR对重复协议(例如CC)的投影增益这里称为相对协议增益，G。图2A绘出了初始发送时通信信道的SNR强于二次发送时通信信道的SNR(SNR1＞SNR2)的情况下IR对SLCC的相对协议增益，这里表示为GSLCC。图2B示出了初始发送时通信信道的SNR弱于二次发送时通信信道的SNR(SNR1＜SNR2)的情况。在图2A和图2B中，用实线示出了理论性能预测，用虚线示出了模拟性能结果。还在下面的表1中用表格形式示出了模拟结果。应该意识到图2A和2B中的相对协议增益GSLCC提供了IR和SLCC之间的协议性能指示器。通常，大于零的相对协议增益G(dB)表示IR优于重复协议，而小于零的相对协议增益G表示重复协议优于IR。
如图2A中所示，当SNR2弱于SNR1时(SNR1/SNR2＞0db)时，对所有编码率IR通常都优于SLCC。模拟性能结果遵循了理论性能预测的一般趋势。但是，当SNR1强于SNR21时(SNR1/SNR2＜0db)时，IR并不总是优于SLCC。如同图2B中所看到的那样，随着SNR差增大，IR的性能相对于SLCC下降。性能下降随着初始编码率增加而越来越显著。例如，当SNR2比SNR1大18dB(SNR1/SNR2＝-18dB)时，当编码率为0.8时相对协议增益GSLCC约-7.3dB。在这种情况下，SLCC优于IR。图2A和2B中所示的模拟结果表示IR并不总是优于SLCC。这些结果也适用于其它重复协议。因此，与广泛持有的看法相反，没有哪种重发协议在所有情况下都是最优的。结果是，按照本发明根据当前条件自适应地选择性能最好的重发协议可以提高系统性能。
图3是一个流程图，示出了图1中所示示范实施方案中的控制器170的操作。当发送器10在发送了初始编码消息后从接收器(块310)接收到NACK时图3中所示的过程被触发。该过程还可以在发送器10在初次发送后预定的时间段内没有接收到肯定确认(ACK)时被触发。在确定了已经被请求重发之后，控制器170根据初始编码率及SNR1和SNR2之间的差计算相对协议增益(块320)。在一种示范实施方案中，相对协议增益是以dB计算的，并且表示IR与重复协议相比的相对增益。如果相对协议增益G大于零(块330)，那么IR就更可能导致消息的成功发送。因此，控制器170选择IR作为重发协议并且控制发送器10发送编码消息的不同版本(块350)。如前所述，控制信号可以控制开关150选择存储在缓冲器140中的编码消息版本。如果相对协议增益G小于零(块330)，那么重复协议更有可能导致消息的成功重发。因此，控制器170选择重复协议作为重发协议，并且输出控制信号以使发送器10重复先前发送的消息(块340)。在完成了重发之后，控制器170等待下一个NACK(块360)。
在一种示范实施方案中，控制器170可以在图3的块320中用存储在存储器180中的预先计算好的相对协议增益来计算IR相对于SLCC的相对协议增益G，这里表示为GSLCC。下面的表1示出了可能存储在存储器180中的一种示范查找表。该查找表存储了对某种特定的调制方案针对初始编码率和SNR比(SNR1/SNR2)的不同值预先计算出的相对协议增益GSLCC的值。表1涉及针对16QAM调制IR对SLCC的性能。存储器180可以包括多个查找表，其中每个查找表涉及特定调制方案下的两种重发协议。
                           表1
  初始编码率r   当SNR1/SNR2是如下项时的协议增益分贝
  -18dB   -9dB   -6dB   -3dB   0dB   3dB   6dB   9dB   18dB
  0.30.40.50.60.70.80.9   -0.01-1.61-0.75-1.92-4.84-5.68-5.97   0.09-0.820.120.280.320.751.45   0.17-0.360.571.061.502.052.91   0.260.080.931.602.282.933.92   0.300.411.131.852.723.304.37   0.260.471.051.762.493.194.24   0.180.390.841.402.052.673.64   0.080.260.580.991.471.972.80   0.000.030.110.190.300.450.73
初始编码率r对控制器170是已知的。控制器170计算出SNR比。用于计算通信信道的SNR的技术在本领域中是众所周知的，这里就不再说明。在判定出初始编码率r和SNR比之后，控制器170从查找表中查找相对协议增益GSLCC。例如，当查找表中没有存储特定值的初始编码率和/或SNAR比的相对协议增益GSLCC时，控制器170可以在所存储的预先计算出的值之间进行内插值。为了说明起见，假定r＝0.42，SNR1/SNR2＝-15dB。在这个例子中，相对协议增益GSLCC是利用表1确定的，其中r＝0.42，SNR1/SNR2＝-15dB。在表1中的值之间内插值得到GSLCC＝-1.17dB。因为计算出的GSLCC小于零，所以SLCC优于IR，因此控制器170将选择SLCC作为重发协议。但是，如果SNR1/SNR2＝2dB，则GSLCC＝0.575dB。在这种情况下，GSLCC大于零，因此控制器170将选择IR进行重新发送。
上面的例子说明了控制器170在SLCC和IR之间选择时本发明的实施方案。另外，控制器170还可以在BLCC和IR之间选择。通常，BLCC产生的出错率要高于SLCC，因此IR相对于BLCC的相对协议增益(这里表示为GBLCC)高于GSLCC。下面的公式1给出了GBLCC对GSLCC的关系。
        GBLCC＝GSLCC-Lstatic×Dfading    (公式1)其中GSLCC是来自表1的相对协议增益，Lstatic×Dfading表示关于BLCC相比于SLCC的损失。Lstatic是基于当前发送(包括重发)数量和编码率的静态损失。预先确定出的静态损失可以存储在存储器180中。表2示出了直到7次发送的预先确定出的静态损失的示例表。本领域的技术人员将会理解本发明并不限于7次重发。Dfading表示基于编码率、SNR1和SNR2的衰减折扣因子。预先确定出的衰减折扣因子也可以存储在存储器180中。表3示出了预先确定出的衰减折扣因子的示例表。给定GSLCC，控制器170可以根据公式1为16QAM计算出GBLCC。控制器170从表2判定出可归因于BLCC的静态损失并从表3判定出可归因于BLCC的当前衰减折扣因子，随后它们被从GSLCC减掉。
                          表2
  初始编码率r   传输次数(F)是如下项时的损失
  2   3   4   5   6   7
  0.30.40.50.60.70.80.9   -0.560.46-0.31-0.19-0.08-0.04-0.01   -1.09-0.94-0.70-0.46-0.25-0.11-0.02   -1.57-1.37-1.08-0.78-0.47-0.25-0.07   -2.01-1.79-1.47-1.08-0.71-0.39-0.15   -2.42-2.19-1.81-1.39-0.93-0.55-0.23   -2.79-2.56-2.16-1.68-1.19-0.72-0.34
                    表3
  初始编码率r   当SNR1/SNR2是如下项时的折扣因子
  0dB   ±3dB   ±6dB   ±9dB   ±18dB
  0.30.40.50.60.70.80.9   1.00001.00001.00001.00001.00001.00001.0000   0.94640.97831.00001.05261.12501.00001.0000   0.83930.84780.96771.05261.62501.75000   0.64290.71740.80651.05261.87502.75004.0000   0.19640.19570.22580.26320.75001.25005.0000
为了用例子说明，假定控制器170可以选择IR或BLCC，并假定r＝0.42，SNR1/SNR2＝-15dB，F＝5。对于上一个例子，GSLCC＝-1.17dB。在表2的值之间内插得到静态损失Lstatic＝-1.726dB，而在表3的值之间内插得到衰减折扣因子Dfading＝0.37955。结果，GBLCC＝-1.17-(-1.726×0.37955)＝-0.515dB，这意味着应该选择BLCC用于重发，因为它优于IR。但是，如果SNR1/SNR2＝+2dB，GBLCC＝2.281dB，则意味着应该选择IR进行重发。
相同的过程可以用来确定相对协议增益GBRCC(对16QAM调制比较IR和BRCC)。为了这个比较，BRCC对应的静态损失和衰减折扣因子被存储在了存储器180中。本领域的技术人员应该意识到上面的表格和例子只是出于说明目的，而不是为了限制本发明。
此外，本领域的技术人员将意识到尽管上述例子只说明了单次重发，但本发明并不仅限于此。对于存在多于两次重发的情况，可以用有效SNR差SNRDIFFeff代替上述表格中用于第一次重发的标准SNR1/SNR2。SNRDIFFeff简单地表示所有重发上的有效SNR。公式2示出了用于计算SNRDIFFeff的示例方法。
SNRDIFF eff = 1 F - 1 Σ f = 1 F - 1 SNR 1 SNR F (公式2)
在公式2中，F表示重发的数量。如公式2所示，SNRDIFFeff将每次重发的平均SNR与第F次重发时通信信道的SNR相比较。SNRDIFFeff随后被用来代替上述表格中用于第一次重发的标准SNR1/SNR2。另外，如表2所示，静态损失也可能依赖于重发的数量。尽管公式2表示用于确定有效SNR的示例方法，但本领域的技术人员将意识到对本发明来说也可以用其它方法来确定有效SNR。
本发明可以实现在任何无线通信终端中，例如移动终端或无线电基站。图4是实现了本发明的发送器10的移动终端400的功能块图。如这里所用，术语“移动终端”可以包括有或没有多线显示的蜂窝无线电话；可以将数据处理、传真和数据通信功能与蜂窝无线电话组合在一起的个人通信系统(PCS)终端；可以包括寻呼机、web浏览器、无线电话、互连网/企业内部网访问、管理器、日历和/或全球定位系统(GPS)接收器的个人数据助理(PDA)；以及传统的膝上和/或掌上接收器或包括了无线电话收发器的其它设备。移动终端400还可称作“普及计算”设备。
移动终端400包括如本领域所知通过多路复用器430与天线420连接的收发器410。移动终端400还包括系统控制器440和用户接口450。收发器410包括发送器412(对应于图1中所示的发送器10)和接收器414。发送器410可以(例如)根据WCDMA或采用HSDPA的UMTS标准操作。但是，本发明并不仅限于和这些标准一起使用，并且本领域的技术人员将会认识到本发明可被扩展到其它标准或针对其它标准进行修改。
系统控制器440可能包括一个微处理器或微处理器，它为移动终端400提供整体的操作控制。系统控制器440可以是专用集成电路(ASIC)的一部分，向用户接口450提供信息并从那里接收信息。用户接口450通常包括小键盘452、显示屏454、传声器456和/或扬声器458。小键盘452能让操作者输入命令和选择菜单选项，而显示屏454能让操作者看到菜单选项、输入的命令和其它服务信息。传声器456将操作者的语音转化成电子音频信号，扬声器458将音频信号转换成操作者能够听到的声音信号。本领域的技术人员将会理解移动终端400可以包括所示用户接口元件的一个子集，或者移动终端400可以包括这里没有显示或说明的额外的用户接口元件。
图5是实现了本发明的无线基站(RBS)500的功能框图。RBS 500也可以称作基收发器站(BTS)。RBS 500包括通信控制资源510、接收器控制和信令资源520、多个接收器530、发送器控制和信令资源540、多个发送器550以及天线系统560，天线系统560用于向一个或多个移动终端400发送无线信号和从它们那里接收无线信号。通信控制资源510提供了RBS 500和基站控制器(BSC)或核心网络(未示出)之间的接口。接收器控制和信令资源520管理接收器资源的分配。同样，发送器控制和信令资源540管理发送器资源的分配。接收器530通常包括了RAKE接收器，而发送器可以按照图1所示而构造。RBS 500可以(例如)根据WCDMA或采用了HSDPA的UMTS标准操作。
当然，在不偏离本发明的本质特征的前提下可以用这里所具体阐明的方式之外的其它方式实现本发明。本实施方案在各个方面都将被看作是说明性的而不是限制性的，并且所附权利要求的含义和等价范围内的所有变化都被规定为包含在了其中。

Claims (90)

1.一种从发送站点传递消息到接收站点的方法，该方法包括：
根据至少一个变化中的发送变量自适应地从两个或更多重发协议中选择重发协议。
2.权利要求1的方法，其中根据至少一个变化中的发送变量自适应地从两个或更多重发协议中选择所述重发协议包括：根据所述消息的第一次发送和所述消息的后续发送之间信道质量的变化自适应地选择一种重发协议。
3.权利要求2的方法，其中根据所述消息的第一次发送和所述消息的后续发送之间信道质量的变化自适应地选择所述重发协议包括：根据所述消息的第一次发送和所述消息的后续发送之间信噪比的变化自适应地选择一种重发协议。
4.权利要求2的方法，其中根据所述消息的第一次发送和所述消息的后续发送之间信道质量的变化自适应地选择所述重发协议包括：根据所述消息的一次或多次发送的平均值和所述消息的后续发送之间有效信噪比的变化自适应地选择一种重发协议。
5.权利要求2的方法，其中根据至少一个变化中的发送变量自适应地从两种或多种重发协议选择所述重发协议还包括：根据所述消息的所述第一次发送所用的编码率自适应地选择所述重发协议。
6.权利要求1的方法，其中根据至少一个变化中的发送变量自适应地从两种或多种重发协议选择所述重发协议包括：根据所述消息的所述第一次发送所用的编码率自适应地选择所述重发协议。
7.权利要求1的方法，其中根据至少一个变化中的发送变量自适应地从两种或多种重发协议选择所述重发协议包括：确定所述两种或多种重发协议之间的相对协议增益，并根据所述相对协议增益自适应地选择所述重发协议。
8.权利要求7的方法，还包括在存储器中存储与所述至少一个变化中的发送变量的不同值相对应的预先计算出的相对协议增益。
9.权利要求8的方法，其中确定所述两个或多个重发协议之间的所述相对协议增益包括：根据至少一个变化中的发送变量从存储器中存储的所述预先计算出的相对协议增益中选择所述相对协议增益。
10.权利要求8的方法，其中确定所述两个或多个重发协议之间的所述相对协议增益包括：根据至少一个变化中的发送变量选择所述存储器中存储的两个或多个预先计算出的相对协议增益，并在选出的预先计算出的相对协议增益之间进行内插值。
11.权利要求1的方法，其中根据至少一个变化中的发送变量从两个或多个重发协议自适应地选择所述重发协议包括：根据所述至少一个变化中的发送变量自适应地选择增量冗余协议和重复协议中的一个。
12.权利要求11的方法，其中自适应地选择所述重复协议包括自适应地选择追赶合并协议。
13.一种从发送站点传递消息到接收站点的方法，包括：
在第一次发送中发送所述消息的第一个版本；并
在第二次发送中重新发送所述消息，其中重发所述消息包括根据至少一个变化中的发送变量选择性地发送所述消息的所述第一个版本或所述消息的第二个版本。
14.权利要求13的方法，还包括：确定所述消息的所述第一次发送和所述第二次发送之间的信道质量的变化，并根据所述信道质量的变化选择性地发送所述消息的所述第一个版本或所述消息的所述第二个版本。
15.权利要求14的方法，其中根据所述信道质量的变化选择性地发送所述消息的所述第一个版本或所述消息的所述第二个版本包括：根据信噪比的变化选择性地发送所述消息的所述第一个版本或所述消息的所述第二个版本。
16.权利要求15的方法，其中根据信噪比的变化选择性地发送所述消息的所述第一个版本或所述消息的所述第二个版本包括：根据有效信噪比的变化选择性地发送所述消息的所述第一个版本或所述消息的所述第二个版本。
17.权利要求13的方法，其中选择性地发送所述消息的所述第一个版本或所述消息的所述第二个版本包括：根据所述第一次发送的初始编码率选择性地发送所述消息的所述第一个版本或所述消息的所述第二个版本。
18.权利要求13的方法，还包括在所述第一次发送之前生成所述消息的所述第一和第二版本并将所述消息的所述第一和第二版本存储在各自的第一和第二缓冲器中。
19.权利要求13的方法，还包括在所述第一次发送之前生成所述消息的所述第一个版本并在所述第一次发送之后生成所述消息的所述第二个版本。
20.权利要求13的方法，其中在第二次发送中重新发送所述消息包括：根据至少一个变化中的发送变量按照第一种重发协议或第二种重发协议选择性地重新发送所述消息。
21.权利要求20的方法，其中根据至少一个变化中的发送变量按照所述第一种重发协议或所述第二种重发协议选择性地重新发送所述消息包括：确定所述第一种重发协议和所述第二种重发协议之间的相对协议增益，并根据所述相对协议增益有选择地重新发送所述消息。
22.权利要求21的方法，还包括将针对所述至少一个发送变量的不同值预先计算出的相对协议增益存储在存储器中。
23.权利要求22的方法，其中确定所述第一种重发协议和所述第二种重发协议之间的所述相对协议增益包括：根据至少一个变化中的发送变量从所述存储器中存储的所述预先计算出的相对协议增益选择所述相对协议增益。
24.权利要求22的方法，其中确定所述第一种重发协议和所述第二种重发协议之间的所述相对协议增益包括：基于至少一个变化的发送变量选择所述存储器中存储的两个或三个所述预先计算出的相对协议增益，并在选出的预先计算的相对协议增益之间进行内插值。
25.权利要求20的方法，其中根据至少一个变化中的发送变量按照所述第一种重发协议或所述第二种重发协议有选择地重新发送所述消息包括：按照增量冗余协议或重复协议有选择地重新发送所述消息。
26.权利要求13的方法，其中在所述第一次发送中发送所述消息的所述第一个版本包括：发送包括系统位和冗余位的可自解码的消息。
27.权利要求26的方法，其中在第二次发送中发送所述消息的所述第二个版本包括发送所述消息的所述第一个版本中未包含的附加冗余位。
28.权利要求27的方法，其中所述消息的所述第二个版本还包括系统位并是可自解码的。
29.权利要求27的方法，其中所述消息的所述第二个版本是不可自解码的。
30.一种无线通信终端，包括：
发送器，以发送消息到接收站点；和
与所述发送器相连的控制器，以根据至少一个变化中的发送变量自适应地从两个或多个重发协议选择重发协议。
31.权利要求30的无线通信终端，其中所述控制器根据所述消息的第一次发送和所述消息的第二次发送之间信道质量的变化自适应地从两个或多个重发协议之间选择所述重发协议。
32.权利要求31的无线通信终端，其中所述信道质量变化包括所述消息的所述第一次发送和所述消息的所述第二次发送之间的信噪比变化，并且所述控制器根据所述信噪比的变化自适应地从两个或多个重发协议选择所述重发协议。
33.权利要求30的无线通信终端，其中所述控制器根据用于所述消息的第一次发送的编码率自适应地从两个或多个重发协议中选择所述重发协议。
34.权利要求30的无线通信终端，其中所述控制器确定两个或多个重发协议之间的相对协议增益并根据所述相对协议增益从所述两个或多个重发协议选择所述重发协议。
35.权利要求34的无线通信终端，还包括存储器，用于存储针对所述至少一个变化中的发送变量的不同值预先计算出的相对协议增益。
36.权利要求35的无线通信终端，其中所述控制器从所述存储器中存储的所述预先计算出的相对协议增益确定出所述相对协议增益。
37.权利要求36的无线通信终端，其中所述控制器通过根据至少一个变化中的发送变量在所述存储器中存储的所述预先计算出的相对协议增益的两个或多个之间进行内插值，而从所述存储器中存储的所述预先计算出的相对协议增益确定所述相对协议增益。
38.权利要求30的无线通信终端，其中所述两个或多个重发协议包括增量冗余协议和重复协议。
39.权利要求38的无线通信终端，其中所述重复协议包括追赶合并协议。
40.权利要求30的无线通信终端，其中该无线通信终端构成了无线电基站的一部分。
41.权利要求30的无线通信终端，其中该无线通信终端构成了移动终端的一部分。
42.一种无线通信终端，包括：
发送器；和
控制器，该控制器自适应地控制所述发送器：
在第一次发送中发送消息的第一个版本；
根据至少一个变化中的发送变量在第二次发送中选择性地发送所述消息的第一个版本或所述消息的第二个版本。
43.权利要求42的无线通信终端，其中所述控制器自适应地控制所述发送器去：根据用于所述消息的所述第一次发送的初始编码率选择性地在所述第二次发送中发送所述消息的所述第一个版本或所述消息的所述第二个版本。
44.权利要求42的无线通信终端，其中所述控制器确定所述第一次发送之间的信道质量变化，并根据所述信道质量变化选择所述消息的第一个版本或所述消息的第二个版本进行第二次发送。
45.权利要求44的无线通信终端，其中所述信道质量的所述变化包括所述第一次发送和所述第二次发送之间信噪比的变化。
46.权利要求44的无线通信终端，其中所述控制器根据用于所述消息的所述第一次发送的初始编码率，选择所述消息的第一个版本或所述消息的第二个版本进行所述第二次发送。
47.权利要求42的无线通信终端，其中所述消息的所述第一个版本包括系统位和冗余位，并且所述消息的所述第二个版本包括所述消息的所述第一个版本中未包含的附加冗余位。
48.权利要求47的无线通信终端，其中所述消息的所述第二个版本包括系统位并且是可自解码的。
49.权利要求47的无线通信终端，其中所述消息的所述第二个版本是不可自解码的。
50.权利要求42的无线通信终端，还包括至少一个缓冲器，用于存储在所述第一次发送之前所述消息的所述第一和第二个版本。
51.权利要求50的无线通信终端，还包括由所述控制器操作的开关，用于从所述缓冲区中自适应地选择所述消息的所述第一或第二版本。
52.权利要求42的无线通信终端，其中所述无线通信终端构成了无线电基站的一部分。
53.权利要求42的无线通信终端，其中所述无线通信终端构成了移动终端的一部分。
54.一种用于发送器的控制电路，包括：
逻辑电路，用于根据至少一个变化中的发送变量从两个或多个重发协议中选择重发协议。
55.权利要求54的控制电路，其中所述逻辑电路根据所述消息的第一次发送和所述消息的第二次发送之间的信道质量变化从两个或多个重发协议中自适应地选择所述重发协议。
56.权利要求55的控制电路，其中所述信道质量的所述变化包括所述消息的第一次发送和所述消息的第二次发送之间信噪比的变化，并且所述逻辑电路根据所述信噪比的变化自适应地从两个或多个重发协议之间选择所述重发协议。
57.权利要求55的控制电路，其中所述信道质量的所述变化包括将所述消息的多次发送的平均与所述消息的所述第二次发送相比得到的有效信噪比，并且其中所述逻辑电路根据所述有效信噪比的变化自适应地从两个或多个重发协议之间选择所述重发协议。
58.权利要求54的控制电路，其中所述控制电路根据用于所述消息的所述第一次发送的编码率从两个或多个重发协议中自适应地选择所述重发协议。
59.权利要求54的控制电路，其中所述逻辑电路确定所述两个或多个重发协议之间的相对协议增益，并根据所述相对协议增益从所述两个或多个重发协议中自适应地选择所述重发协议。
60.权利要求54的控制电路，还包括存储器，用于存储针对所述至少一个变化中的发送变量的不同值预先计算出的相对协议增益。
61.权利要求60的控制电路，其中所述逻辑电路根据至少一个变化中的发送变量，从所述存储器中存储的预先计算出的相对协议增益确定相对协议增益。
62.权利要求61的控制电路，其中所述逻辑电路通过根据至少一个变化中的发送变量在所述存储器中存储的预先计算出的相对协议增益的两个或多个之间进行内插值，而从所述存储器中存储的预先计算出的相对协议增益确定所述相对协议增益。
63.权利要求54的控制电路，其中所述逻辑电路在增量冗余协议和重复协议之间进行选择。
64.权利要求63的控制电路，其中所述重复协议包括追赶合并协议。
65.权利要求54的控制电路，其中所述控制电路构成了ASIC的一部分。
66.一种发送器电路，包括：
信号处理电路，生成编码消息的第一个版本以在第一次发送中发送，并生成所述编码消息的第二个版本；
控制电路，根据至少一个变化中的发送变量自适应地选择所述编码消息的所述第一个版本或所述编码消息的所述第二个版本以在第二次发送中发送。
67.权利要求66的发送器电路，其中所述控制电路根据用于所述消息的所述第一次发送的初始编码率选择所述消息的所述第一个版本或所述消息的所述第二个版本进行所述第二次发送。
68.权利要求66的发送器电路，其中所述控制电路确定所述第一次发送和所述第二次发送之间信道质量的变化，并根据所述信道质量的所述变化选择所述消息的所述第一个版本或所述消息的所述第二个版本进行第二次发送。
69.权利要求68的发送器电路，其中所述信道质量的所述变化包括所述第一次发送和所述第二次发送之间信噪比的变化。
70.权利要求68的发送器电路，其中所述信道质量的所述变化包括将所述消息的多次发送的平均与所述消息的所述第二次发送相比得到的有效信噪比的变化。
71.权利要求68的发送器电路，其中所述控制电路根据用于所述消息的所述第一次发送的初始编码率自适应地选择所述消息的所述第一个版本或所述消息的所述第二个版本进行第二次发送。
72.权利要求66的发送器电路，其中所述消息的所述第一个版本包括系统位和冗余位，并且所述消息的所述第二个版本包括所述消息的所述第一个版本中未包括的附加冗余位。
73.权利要求72的发送器电路，其中所述消息的所述第二个版本包括系统位并且是可自解码的。
74.权利要求72的发送器电路，其中所述消息的所述第二个版本是不可自解码的。
75.权利要求66的发送器电路，还包括至少一个缓冲器，用于存储在所述第一次发送之前所述消息的所述第一和第二个版本。
76.权利要求75的发送器电路，还包括由所述控制电路操作的开关，用于自适应地从所述缓冲器选择所述消息的所述第一或第二个版本。
77.权利要求66的发送器电路，其中所述发送器电路构成了ASIC的一部分。
78.权利要求66的发送器电路，其中所述发送器电路构成了基站的一部分。
79.权利要求66的发送器电路，其中所述发送器电路构成了移动终端的一部分。
80.一种存储了控制发送器操作的计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序使该发送器：
根据至少一个变化中的发送变量自适应地从两个或多个重发协议中选择重发协议用于发送消息。
81.权利要求80的计算机可读介质，其中所述计算机程序使所述发送器根据所述消息的第一次发送和所述消息的第二次发送之间信道质量的变化，自适应地从两个或多个重发协议中选择所述重发协议。
82.权利要求81的计算机可读介质，其中所述信道质量的所述变化包括所述消息的第一次发送和所述消息的第二次发送之间信噪比的变化，并且所述计算机程序使所述发送器根据所述信噪比的变化从两个或多个重发协议中选择所述重发协议。
83.权利要求81的计算机可读介质，其中所述信道质量的所述变化包括将所述消息的多次发送的平均与所述消息的所述第二次发送相比得到的有效信噪比的变化，并且其中所述计算机程序使所述发送器根据所述有效信噪比的变化从两个或多个重发协议中选择所述重发协议。
84.权利要求80的计算机可读介质，其中所述计算机程序使所述发送器根据用于所述消息的第一次发送的初始编码率从两个或多个重发协议中自适应地选择所述重发协议。
85.权利要求80的计算机可读介质，其中所述计算机程序使所述发送器在重复协议和增量冗余协议之间自适应地选择。
86.一种存储了控制发送器操作的计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序使该发送器：
在第一次发送中发送编码消息的第一个版本；
根据至少一个变化中的发送变量有选择地在第二次发送中发送所述编码消息的所述第一个版本或所述编码消息的第二个版本。
87.权利要求86的计算机可读介质，其中所述计算机程序使所述发送器根据用于所述编码消息的所述第一次发送的初始编码率在所述第二次发送中发送所述编码消息的所述第一个版本或所述编码消息的所述第二个版本。
88.权利要求86的计算机可读介质，其中所述计算机程序使所述发送器根据所述第一次和第二次发送之间信道质量的变化在所述第二次发送中发送所述编码消息的所述第一个版本或所述编码消息的所述第二个版本。
89.权利要求88的计算机可读介质，其中所述信道质量的所述变化包括所述第一次发送和所述第二次发送之间信噪比的变化，并且其中所述计算机程序使所述发送器根据所述信噪比的变化在所述第二次发送中发送所述编码消息的所述第一个版本或所述编码消息的所述第二个版本。
90.权利要求88的计算机可读介质，其中所述信道质量的所述变化包括将所述消息的多次发送的平均与所述消息的第二次发送相比得到的有效信噪比的变化，并且其中所述计算机程序使所述发送器根据所述有效信噪比的变化在所述第二次发送中发送所述编码消息的所述第一个版本或所述编码消息的所述第二个版本。
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