DE10248446B4

DE10248446B4 - Sende/Empfangsvorrichtung und Verfahren für eine Paketwiederholungsübertragung in einem mobilen Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE10248446B4
Application number: DE2002148446
Authority: DE
Inventors: Jae-Seung Songnam Yoon; Yong-Suk Songnam Moon; Jun-Sung Suwon Lee; Chul-Hong Sogwipo Boo; Noh-Sun Kim; Hun-Kee Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2022-10-18
Also published as: GB2382010A; CA2408452C; JP2003198503A; GB0223969D0; AU2002301480B2; US20030072292A1; CN1422021A; CN100449974C; KR20030032381A; GB2382010B; DE10248446A1; KR100526525B1; CA2408452A1

Abstract

Verfahren zum Abbilden kodierter Bits auf Modulationssymbole in einem mobilen CDMA-Kommunikationssystem, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Neuanordnen (360) der kodierten Bits eines Paketdatenstroms in einem vorbestimmten Neuanordnungsmuster auf eine Anforderung einer wiederholten Übertragung durch einen Empfänger;
Abbilden der neu angeordneten Bits auf Modulationssymbole; und
Übertragen (380) der Modulationssymbole an den Empfänger.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein mobiles WCDMA-Kommunikationssystem (Wideband Code Division Multiple Access = Breitbandvielfachzugriff durch Codetrennung) und insbesondere auf eine Sende/Empfangsvorrichtung und ein Verfahren für das Verbessern der Dekodierleistung bei einer wiederholten Übertragung.
Schädliche Einflüsse auf Datendienste hoher Geschwindigkeit und hoher Qualität sind der Funkkanalumgebung in einem mobilen Kommunikationssystem zuzuschreiben. Die Funkkanalumgebung variiert häufig durch ein weißes Rauschen, durch durch Schwund bedingte Änderungen der Signalleistung, eine Abschat tung, den Doppler-Effekt, der durch die Bewegung und die häufigen Geschwindigkeitsänderungen eines Endgeräts verursacht werden, und durch eine Interferenz von anderen Nutzern und Mehrwegesignalen. Somit ist neben den konventionellen Technologien in den mobilen Kommunikationssystemen der zweiten und dritten Generation eine hoch adaptive fortschrittliche Technik bei Änderungen der Kanalumgebung notwendig, um drahtlose Datenpaketdienste hoher Geschwindigkeit zu unterstützen. In diesem Zusammenhang sprechen die 3GPP (Dritte Generation des Partnerschaftsprojekts) und die 3GPP2 gemeinsam die Techniken des AMCS (Adaptives Modulations- und Kodierschema) und der HARQ (Hybride automatische Wiederholungsanforderung) an.
Das AMCS justiert die Modulationsreihenfolge und eine Kodierrate gemäß den Änderungen des Kanalzustands einer Abwärtsverbindung. Die Kanalqualität einer Abwärtsverbindung wird gewöhnlicherweise durch das Messen des SNR (Signal-zu-Rausch-Abstands) eines empfangenen Abwärtsverbindungssignals an der UE (Benutzereinrichtung) ausgewertet. Die UE gibt die Kanalqualitätsinformation an eine BS (Basisstation) auf einer Aufwärtsverbindung zurück. Dann schätzt die BS den Kanalzustand der Abwärtsverbindung auf der Basis der Kanalqualitätsinformation und bestimmt ein passendes Modulationsschema und eine Kodierrate für einen Kanalkodierer gemäß der Schätzung des Kanalzustands der Abwärtsverbindung.
Betrachtet man die HARQ, so sind dort Herausforderungen unter Berücksichtigung der Kanalqualität und der Systemkomplexität, die die Empfangspuffergröße und die Signalisierung einschließt, gegeben.
QPSK (Quadrature Phase Shift Keying = Quadraturphasenverschiebungsverschlüsselung), 8PSK (8-fach PSK) und 16QAM (16-fach Quadraturamplitudenmodulation) und Kodierraten von 1/2 und 1/4 wurden für die Verwendung bei drahtlosen Datenpaket kommunikationssystemen hoher Geschwindigkeit betrachtet. Im AMCS wendet eine BS eine Modulation hoher Ordnung (beispielsweise eine 16QAM und eine 64QAM) und eine hohe Kodierrate (beispielsweise 3/4) auf eine UE, die eine gute Kanalqualität aufweist, wie die benachbarten UEs, an, und sie wendet eine Modulation niedriger Ordnung (beispielsweise 8PSK und QPSK) und eine niedrige Kodierrate (beispielsweise 1/2) auf eine UE an, die eine schlechte Qualität aufweist, wie eine UE an der Zellgrenze. Somit reduziert das AMCS Interferenzsignale merklich und verbessert die Systemleistung als Ganzes im Vergleich mit einem konventionellen Verfahren, das sich auf eine schnelle Leistungssteuerung stützt.
Die HARQ ist eine Wiederholungsübertragungssteuertechnik, um Fehler in anfänglich übertragenen Datenpaketen zu korrigieren. Schemata für das Implementieren von HARQ umfassen die Chase Combining (CC), die volle inkrementale Redundanz (full incremental redundancy, FIR) und teilweise inkrementale Redundanz (partial incremental redundancy, PIR).
Mit der CC wird ein gesamtes anfängliches Übertragungspaket, das systematische Bits und Paritätsbits einschließt, nochmals übertragen. Ein Empfänger kombiniert das nochmals übertragene Paket mit dem anfänglich übertragenen Paket, das in einem Empfangspuffer gespeichert ist. Die sich ergebende Erhöhung der Zuverlässigkeit der Übertragung der kodierten Bits, die in einem Dekodierer eingegeben werden, führt zu einem Leistungsgewinn des gesamten mobilen Kommunikationssystems. Im Mittel wird ein Leistungsgewinn von 3 dB verwirklicht, da die Kombination derselben zwei Pakete einer wiederholten Kodierung des Pakets äquivalent ist.
Bei der FIR wird ein Paket, das nur Paritätsbits aufweist, das sich von einem anfänglich übertragenen Paket unterscheidet, nochmals übertragen, um somit einen Dekodiergewinn zu erhöhen. Ein Dekodierer dekodiert Daten unter Verwendung der neuen Paritätsbits als auch der anfänglich übertragenen systematischen Bits und der Paritätsbits. Im Ergebnis wird die Dekodierleistung verbessert. Es ist aus der Kodiertheorie wohl bekannt, dass ein größerer Leistungsgewinn bei einer niedrigeren Kodierrate statt durch eine wiederholte Kodierung erzielt wird. Somit ist die FIR der CC im Hinblick auf den Leistungsgewinn überlegen.
Verglichen mit der FIR ist die PIR ein anderes Wiederholungsübertragungsschema, bei welchem ein Paket, das systematische Bits und neue Paritätsbits aufweist, nochmals übertragen wird. Ein Empfänger kombiniert die nochmals übertragenen systematischen Bits mit den anfänglich übertragenen systematischen Bits für eine Dekodierung, wobei ähnliche Effekte wie bei der CC erreicht werden. Die PIR ist auch ähnlich der FIR, dadurch dass die neuen Paritätsbits für das Dekodieren verwendet werden. Da die PIR mit einer höheren Kodierrate als die FIR implementiert wird, liegt die Leistungsverbesserung der PIR zwischen dem FIR- und dem CC- Schema.
Durch eine kombinierte Verwendung unabhängiger Techniken zur Erhöhung der Anpassbarkeit an variierende Kanalzustände können das AMCS und die HARQ die Systemleistung wesentlich verbessern.
1 ist ein Blockdiagramm eines Senders in einem typischen drahtlosen Datenpaketsystem hoher Geschwindigkeit. Betrachtet man die 1, so umfasst der Sender einen Kanalkodierer 110, eine Ratensteuervorrichtung 120, eine Verschachtelungsvorrichtung 130, einen Modulator 140 und eine Steuervorrichtung 150.
Nach der Eingabe von Informationsbits in Transportblöcken der Größe N kodiert der Kanalkodierer 110 die Informationsbits mit einer Kodierrate R (= n/k, n ist teilerfremd zu k), beispielsweise von 1/2 oder 3/4. Mit der Kodierrate R gibt der Kanalkodierer 110 n kodierte Bits für die Eingabe von k Informationsbits aus. Der Kanalkodierer 110 kann eine Vielzahl von Kodierraten unter Verwendung einer Mutterkodierrate von 1/6 oder 1/5 durch eine Symbolpunktierung oder eine Symbolwiederholung unterstützen. Die Steuervorrichtung 150 steuert die Kodierrate.
Die Ratensteuervorrichtung 120 passt die Datenrate der kodierten Bits durch eine Transportkanal-Multiplexen oder durch eine Wiederholung und Punktierung, wenn die Anzahl der kodierten Bits sich von der der Bits, die durch die Luft übertragen wurden, unterscheidet, an. Um den Datenverlust, der durch Impulsfolgefehler verursacht wird, zu minimieren, verschachtelt die Verschachtelungsvorrichtung 130 die in der Rate angepassten Bits. Der Modulator 140 moduliert die verschachtelten Bits in einem Modulationsschema, das durch die Steuervorrichtung 150 bestimmt wird.
Die Steuervorrichtung 150 wählt die Kodierrate und das Modulationsschema gemäß dem Zustand des Funkkanals der Abwärtsverbindung aus. Um ausgewählt die QPSK, 8PSK, 16QAM und 64QAM gemäß der Funkumgebung zu verwenden, unterstützt die Steuervorrichtung 150 das AMCS.
Obwohl dies nicht gezeigt ist, so spreizt die UE die modulierten Daten mit einer Vielzahl von Walsh-Kodes, um die Datentransportkanäle zu identifizieren, und mit einem PN-Kode (Pseudozufallsrausch-Kode), um eine BS zu identifizieren.
Wie vorher ausgeführt wurde, unterstützt der Modulator 140 die verschiedenen Modulationsschemata, die QPSK, 8PSK, 16QAM und 64QAM einschließen, in Bezug auf die verschachtelten Bits. Wenn die Modulationsordnung zunimmt, so nimmt die Anzahl von Bits in einem Modulationssymbol zu. Insbesondere in Modulationsschemata höherer Ordnung, bei denen es sich nicht um 8PSK handelt, umfasst ein Modulationssymbol drei oder mehr Bits. In diesem Fall weisen Bits, die auf ein Modulationssymbol abgebildet werden, unterschiedliche Zuverlässigkeiten der Übertragung in Übereinstimmung mit ihren Positionen auf.
Im Hinblick auf die Zuverlässigkeit der Übertragung weisen zwei Bits eines Modulationssymbols, das eine Makroregion definiert, die durch links/rechts und oben/unten definiert wird, eine relativ hohe Zuverlässigkeit in einer I-Q-Signalkonstellation (I = in Phase, Q = Qaudraturphase) auf. Die anderen Bits, die eine Mikroregion in der Makroregion darstellen, weisen eine ziemlich niedrige Zuverlässigkeit auf.
2 zeigt eine beispielhafte Signalkonstellation in einer 16QAM. Betrachtet man die 2, so enthält ein 16QAM Modulationssymbol 4 Bits [i1, q1, i2, q2] in einem Zuverlässigkeitsmuster [H, H, L, L] (H bezeichnet eine hohe Zuverlässigkeit und L bezeichnet eine niedrige Zuverlässigkeit). Das heißt, die oberen 2 Bits [i1, q1] weisen eine relativ hohe Zuverlässigkeit auf, und die zwei unteren Bits [i2, q2] weisen eine relativ niedrige Zuverlässigkeit auf.
3 zeigt eine beispielhafte Signalkonstellation in einer 64QAM. Betrachtet man die 3, so enthält ein 64QAM Modulationssymbol 6 Bits [i1, q1, i2, q2, i3, q3] in einem Zuverlässigkeitsmuster [H, H, M, M, L, L] (M bezeichnet eine mittlere Zuverlässigkeit).
In ähnlicher Weise enthält ein 8PSK Modulationssymbol 3 Bits. Eines von ihnen weist eine niedrigere Zuverlässigkeit als die beiden anderen Bits auf. Somit ist das Zuverlässigkeitsmuster [x, x, L].
In einer konventionellen HARQ weisen jedoch die anfänglich übertragenen Hits und ihre nochmals übertragenen Bits die gleiche Zuverlässigkeit auf. Bits, die auf eine Position mit einer niedrigen Zuverlässigkeit abgebildet werden, weisen dennoch die niedrige Zuverlässigkeit bei einer wiederholten Übertragung auf, und dasselbe ergibt sich für Bits, die auf eine hohe Zuverlässigkeit abgebildet werden.
Es ist bekannt, dass wenn die LLRs (logarithmische Wahrscheinlichkeitsverhältnisse) der Eingabebits gleichförmig sind, die Dekodierleistung bei einer Turbokodierung verbessert wird. Schon eine kontinuierliche Übertragung von Bits in derselben Umgebung kann die Dekodierleistung verschlechtern. In diesem Zusammenhang besteht ein Bedürfnis, ein neues Wiederholungsübertragungsschema mit einer verbesserten Übertragungsleistung zu erforschen.

SCHMITT, MICHAEL P.: „Improved Retransmission Strategy for Hybrid ARQ Schemes Employing TCM", IEEE Wireless Communication and Networking Conference WCNC. 21.–24. September 1999, Ausgabe 3, Seite 1226–1228 bezieht sich auf Strategien zum Verbessern von wiederholten Datenübertragungen für H-ARQ-Konzepte. Der Durchsatz für ein AWGN-Kanal wird durch eine verbesserte Paketkombination und durch eine effizientere Vorwärtskanalverwendung maximiert. Im Wesentlichen werden drei Strategien zum Verbessern des Durchsatzes diskutiert. In einer vereinfachten Form weist ein TCM-Kodierer zwei Abbildungsvorrichtungen auf. Für alle ungeradzahligen Übertragungen wird eine erste Abbildungsvorrichtung zum Abbilden kodierter Symbole verwendet, wohingegen für alle geraden Übertragungen eine zweite Abbildungsvorrichtung verwendet wird. Empfangene Pakete werden soft-demoduliert und mit entsprechenden Zeitintervallen kombiniert. Eine Übertragung von Teilpaketen wird solange durchgeführt, bis das Paket korrekt dekodiert ist oder eine bestimmte Anzahl von unterschiedlichen Teilpaketen gesendet wurden. Nach einer bestimmten Anzahl von wiederholten Übertragungen wird eine zweite vollständige Kopie des Pakets übertragen. Wenn die Übertragung immer noch nicht dekodiert werden kann, wird eine wiederholte Übertragung mit vollständigen Paketen solange durchgeführt, bis eine korrekte Dekodierung erreicht wird.

DE 101 29 777 A1 bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen von Daten gemäß eines ARQ-Verfahrens. Zur Realisierung einer möglichst zuverlässigen paketorientierten Datenübertragung bei Anwendung eines ARQ-Verfahrens, insbesondere eines Hybrid-ARQ-Verfahrens, und vorzugsweise bei Verwendung in einem Mobilfunksystem, ist vorgesehen, bei Anforderung eines Wiederholungsdatenpakets für die Bits des Wiederholungsdatenpakets ein anderes Ratenanpassungsmuster als für die Bits des entsprechenden ursprünglich gesendeten Datenpakets zu verwenden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bitratenanpassung durch Aufteilung der zu übertragenden Bits auf mehrere parallele Teilbitströme mit jeweils separater Bitratenanpassung durchgeführt wird.

DE 102 48 018 A1 bezieht sich auf eine Sende/Empfangsvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren für eine Paketwiederholungsübertragung in einem mobilen Kommunikationssystem. Nach Anforderung für eine wiederholte Übertragung von einem Empfänger invertiert ein Sender anfänglich übertragene kodierte Bits, wenn die wiederholte Übertragung derselben Daten ungeradzahlig ist, moduliert die invertierten Bits und über trägt die modulierten Bits an den Empfänger. Dann gewinnt der Empfänger die kodierten Bits durch eine Demodulation wieder. Aufgrund einer ungeraden Anzahl von wiederholten Übertragungen der kodierten Bits, dekodiert der Empfänger die kodierten Bits nach der Inversion. Somit werden die Fehlerwahrscheinlichkeiten der anfänglich übertragenen Bits und der wiederholt übertragenen Bits in der Wirkung gemittelt und die Dekodierleistung wird verbessert.

DE 101 24 417 A1 bezieht sich auf ein Verfahren zum Übertragen von Daten, bei dem die Zuordnung von kodierten Daten zu Bitpositionen innerhalb von Modulationssymbolen in Abhängigkeit davon vorgenommen wird, ob das entsprechende Datenpaket zum ersten Mal oder zum wiederholten Mal übertragen wird.

DE 601 02 296 T2 bezieht sich auf ein hybrides ARQ-Verfahren mit Neuanordnung der Signalkonstellation. Für die Verbesserung der Kodierleistung werden gleiche oder nahezu gleiche mittlere Bitzuverlässigkeiten nach jeder empfangenen Übertragung eines Pakets verwendet. Demzufolge werden die Bitzuverlässigkeiten über die neue Übertragung hinweg derart angepasst, dass die kombinierten mittleren Bitzuverlässigkeiten ausgemittelt werden. Dies wird erreicht, indem eine erste und wenigstens eine zweite Signalkonstellation für die Übertragungen so gewählt werden, dass die kombinierten mittleren Bitzuverlässigkeiten für die entsprechenden Bits aller Übertragungen nahezu gleich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Sende/Empfangsvorrichtung und ein verbessertes Verfahren, bei dem eine Paketwiederholungsübertragung mit einer erhöhten Systemleistung in einem drahtlosen Kommunikationssystem ausgeführt wird, bereitzustellen.

Diese Aufgabe ist durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüche definiert.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Übertragen von Bits mit einer höheren Zuverlässigkeit in einem drahtlosen Kommunikationssystem bereitzustellen.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren für das empfangen von Bits mit einer höheren Zuverlässigkeit in einem drahtlosen Kommunikationssystem bereitzustellen.

Eine weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Sende/Empfangsvorrichtung und ein Verfahren für das Bereitstellen einer effizienteren Paketwiederholungsübertragung in einem drahtlosen Kommunikationssystem, das die HARQ unterstützt, bereit zu stellen.

Eine nochmals weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Neuanordnen der kodierten Bits eines Modulationssymbols für eine Wiederholungsübertragung zu liefern, um eine Zuverlässigkeit zu haben, die sich von der der anfänglichen Übertragung unterscheidet.

Eine weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Zurückgewinnen von Wiederholungsübertragungskodesymbolen, die neu angeordnet sind, um eine Zuverlässigkeit zu haben, die sich von der der anfänglichen Übertragung unterscheidet, bereit zu stellen.

Eine nochmals anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Neuanordnen von kodierten Bits, die auf ein Wiederholungsübertragungsmodulationssymbol abgebildet wurden, um sie auf einem orthogonalen Kanal, der sich von dem der anfänglichen Übertragung unterscheidet, zu übertragen, bereit zu stellen.

Eine nochmals anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Zurückgewinnen von kodierten wiederholt übertragenen Bits, die angeordnet sind, damit sie auf einem orthogonalen Kanal übertragen werden, der sich von dem der anfänglichen Übertragung unterscheidet, bereit zu stellen.

Um die obigen Aufgaben zu lösen, werden gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kodierte Bits in einem vorbestimmten Neuanordnungsmuster nach der Anforderung für eine Wiederholungsübertragung eines Empfängers neu angeordnet. Die neu angeordneten Bits werden auf Modulationssymbole abgebildet und an den Empfänger übertragen.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ordnet in einem Sender eine Bitneuanordnungsvorrichtung kodierte Bits in einem vorbestimmten Neuanordnungsmuster auf die Anforderung eines Empfängers für eine Wiederholungsübertragung an, und ein Modulator bildet die neu angeordneten Bits auf Modulationssymbole ab.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden Daten, die für eine übertragene Wiederholungsübertragungsanforderung empfangen werden, demoduliert und kodierte Bits werden ausgegeben. Die kodierten Bits werden in einem vorbestimmten Neuanordnungsmuster, das einem Neuanordnungsmuster, das in einem Sender verwendet wird, entspricht, neu angeordnet und dekodiert.

Gemäß einem nochmals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung demoduliert in einem Empfänger ein Demodulator Daten, die für eine übertragene Wiederholungsübertragungsanforderung empfangen werden und gibt kodierte Bits aus. Eine Bitneuanordnungsvorrichtung ordnet die kodierten Bits in einem vorbestimmten Neuanordnungsmuster entsprechend einem Neuanordnungsmuster, das im Sender verwendet wurde, neu an, und ein Kanaldekodierer dekodiert die neu angeordneten kodierten Bits.

Die obige Aufgabe, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, deutlicher.

1 ist ein Blockdiagramm eines Senders in einem konventionellen mobilen CDMA-Kommunikationssystem;

2 zeigt ein Beispiel einer Signalkonstellation in einer 16QAM in einem mobilen CDMA-Kommunikationssystem;

3 zeigt ein Beispiel einer Signalkonstellation in einer 64QAM in einem mobilen CDMA-Kommunikationssystem;

4 ist ein Blockdiagramm eines Senders in einem mobilen CDMA-Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

5 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines Kanalkodierers, der in 4 gezeigt ist;

6 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Senders in einem mobilen CDMA-Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

7 ist ein Blockdiagramm eines Empfängers, der den Gegenpart des Senders, der in 4 dargestellt ist, in einem mobilen CDMA-Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet;

8 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Empfängers im mobilen CDMA-Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

9 zeigt die Bitneuanordnung im Sender, wenn eine 16QAM verwendet wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

10 zeigt die Bitneuanordnung im Sender, wenn eine 64QAM verwendet wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

11 zeigt die Bitneuanordnung im Sender, wenn eine SPSK verwendet wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

12 zeigt die Bitneuanordnung bei einer ersten Wiederholungsübertragung im Sender, wenn eine 16QAM verwendet wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden wohl bekannte Funktionen oder Konstruktionen nicht im Detail beschrieben, da sie die Erfindung durch unnötige Details verdunkeln würden.

Die HARQ, die in der vorliegenden Erfindung betrachtet wird, ist eine Verbindungssteuerungstechnik für das Korrigieren von Paketfehlern durch eine Wiederholungsübertragung. Die Wiederholungsübertragung ist eine wiederholte Übertragung anfänglich übertragener aber fehlerhafter Paketdaten. Somit werden bei einer Wiederholungsübertragung keine neuen Daten übertragen.
Wie vorher beschrieben wurde, kann die HARQ-Technik in eine HARQ Typ II und eine HARQ Typ III in Abhängigkeit davon, ob systematische Bits und Paritätsbits wiederholt übertragen werden oder nicht, aufgeteilt werden. Die Haupt-HARQ Typ II ist die FIR, und die HARQ Typ III umfasst die CC und die PIR, die in Abhängigkeit davon, ob dieselben Paritätsbits wiederholt übertragen werden, unterschieden werden.
Die vorliegende Erfindung, wie sie unten beschrieben wird, wird auf irgend eine der obigen HARQ-Techniken angewandt. Bei der CC weist ein Wiederholungsübertragungspaket dieselben Bits wie ein anfänglich übertragenes Paket auf, und bei der FIR und der PIR weisen ein wiederholt übertragenes Paket und ein anfänglich übertragenes Paket unterschiedliche Bits auf. Die folgende Beschreibung erfolgt anhand der jeweiligen HARQ-Techniken.
Senden
4 ist ein Blockdiagramm eines Senders in einem mobilen CDMA-Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Betrachtet man die 4, so umfasst der Sender einen CRC-Addierer (Zyklische Redundanzprüfung) 210, einen Kanalkodierer 220, eine Ratensteuervorrichtung 230, eine Verschachtelungsvorrichtung 240, eine Bitneuanordnungsvorrichtung 250, eine Neuanordnungssteuervorrichtung 255, einen Modulator 260 und eine Steuervorrichtung 270. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden kodierte Bits bei einer Wiederholungsübertragung neu angeordnet, um auf Symbole abgebildet zu werden, die sich von denen bei einer anfänglichen Übertragung unterscheiden.
Der CRC-Addierer 210 addiert CRC-Bits zu Eingabeinformationsbits auf einer Paketdatenbasis für eine Fehlerprüfung. Der Kanalkodierer 220 kodiert mit einer vorbestimmten Kodierrate durch eine vorbestimmte Kodierung der Paketdaten mit den CRC-Bits.
Die Paketdaten werden zu systematischen Bits und Paritätsbits kodiert, wobei die Paritätsbits Fehlerkontrollbits für die systematischen Bits darstellen. Es kann eine Turbokodierung oder eine Faltungskodierung verwendet werden.
Die Kodierrate bestimmt das Verhältnis der Paritätsbits zu den systematischen Bits. Mit einer Kodierrate von beispielsweise 1/2 gibt der Kanalkodierer 220 ein systematisches Bit und ein Paritätsbit für die Eingabe eines Informationsbits aus. Bei einer Kodierrate von 3/4 gibt der Kanalkodierer 220 drei systematische Bits und ein Paritätsbit für die Eingabe von drei Informationsbits aus. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können neben den Kodierraten 1/2 und 3/4 auch andere Kodierraten verwendet werden.
Die Ratensteuervorrichtung 230 passt die Datenrate der kodierten Bits an die geforderte Ausgabe durch eine Wiederholung und Punktierung an. Die Verschachtelungsvorrichtung 240 permutiert zufällig die Sequenz der in der Rate angepassten Bits. Die verschachtelten Symbole werden in einem (nicht gezeigten) Puffer für eine Wiederholungsübertragung gespeichert. Bei der CC wird dasselbe Paket, das im Sendepuffer gespeichert ist, unter der Steuerung der Steuervorrichtung 270 bei der Anforderung einer Wiederholungsübertragung eines Empfängers ausgegeben.
Die Bitneuanordnungsvorrichtung 250 ordnet die verschachtelten Bits eines Modulationssymbols unter der Steuerung der Neuanordnungssteuervorrichtung 255 neu an. Die Neuanordnungssteuervorrichtung 255 aktiviert die Bitneuanordnungsvorrichtung 250 in Abhängigkeit davon, ob die aktuelle Übertragung eine anfängliche Übertragung oder eine Wiederholungsübertragung ist. Bei einer anfänglichen Übertragung gibt die Bitneuanordnungsvorrichtung 250 unter der Steuerung der Neuanordnungssteuervorrichtung 255 einfach die verschachtelten Bits ohne eine Neuanordnung aus. Bei einer Wiederholungsübertragung ordnet unter der Steuerung der Neuanordnungssteuervorrichtung 255 die Bitneuanordnungsvorrichtung 250 die verschachtelten Bits jedes Modulationssymbols neu an.
Somit schafft durch die Neuanordnung der kodierten Bits, die abzubilden sind, die Bitneuanordnungsvorrichtung 250 eine Abbildung, die eine andere Fehlerwahrscheinlichkeit bei der Wiederholungsübertragung als die Fehlerwahrscheinlichkeit bei der anfänglichen Übertragung aufweist. Die Bitneuanordnungsvorrichtung 250 ist auf die CC, PIR und FIR anwendbar, was später detaillierter beschrieben wird.
Der Modulator 260 moduliert eingegebene kodierte Bits in einem vorbestimmten Modulationsschema.
Die Steuervorrichtung 270 liefert eine gesamte Steuerung der Komponenten des Senders. Die Steuervorrichtung 270 bestimmt zuerst die Kodierrate des Kanalkodierers 220 und das Modulationsschema des Modulators 260 gemäß dem aktuellen Zustand des Funkkanals. Die Steuervorrichtung 270 verarbeitet auch eine Wiederholungsübertragungsanforderung von einer oberen Schicht und gibt die Wiederholungsübertragungsinformation an die Wiederholungsübertragungssteuervorrichtung 255. Die Wiederholungsübertragungsanforderungsinformation zeigt an, ob der Empfänger eine Paketwiederholungsübertragung angefordert hat und wie oft die Wiederholungsübertragung ausgeführt wurde.
Es kann weiter erwogen werden, die Wiederholungsübertragungssteuervorrichtung 255 in die Steuervorrichtung 270 zu integ rieren. In diesem Fall bestimmt die integrierte Steuervorrichtung die Kodierrate und das Modulationsschema und ob die Bitneuanordnungsvorrichtung 250 zu aktivieren ist, gemäß der Signalisierung von der oberen Schicht.
5 ist ein detailliertes Blockdiagramm des Kanalkodierers 220, der in 4 gezeigt ist. Es wird angenommen, dass der Kanalkodierer 220 eine Mutterkodierrate von 1/6 verwendet, die von den Normen 3GPP (Partnerschaftsprojekt der 3. Generation) geliefert wird.
Betrachtet man die 5, so gibt der Kanalkodierer 220 einen Datenrahmen der Größe N als einen systematischen Bitrahmen X (= x₁, x₂, ..., x_n) aus . Hier wird N gemäß der Kodierrate bestimmt. Ein erster Kodierer 224 gibt zwei unterschiedliche Paritätsbitrahmen Y1 (= y₁₁, Y₁₂, ..., y_IN) und Y2 (= y₂₁, y₂₂, ..., y_2N), die mit jedem Eingaberahmen verbunden sind, aus.
Eine interne Verschachtelungsvorrichtung 222 verschachtelt den Datenrahmen und gibt ihn als verschachtelten systematischen Bitrahmen X' (= x'₁, x'₂, ..., x'_N) aus. Eine zweiter Kodierer 226 kodiert den verschachtelten systematischen Bitrahmen X' in zwei unterschiedliche Paritätsbitrahmen Z1 (= z₁₁, z₁₂, ..., z_1N) und Z2 (= z₂₁, z₂₂, ..., z_2N)
Ein Punktierer 228 erzeugt zukünftige systematische Bits S und Paritätsbits P durch das Punktieren des systematischen Bitrahmens X, des verschachtelten systematischen Bitrahmens X', und der Paritätsbitrahmen Y1, Y2, Z1 und Z2 in einem Punktiermuster, das von der Steuervorrichtung 270 empfangen wird.
Das Punktiermuster wird gemäß der Kodierrate des Kanalkodierers 220 und der HARQ-Technik, die vom System verwendet wird, bestimmt. Wenn beispielsweise die Kodierrate 1/2 ist, so ges talten sich die Punktiermuster, die in der HARQ Typ III (CC und PIR) verfügbar sind, folgendermaßen:
wobei 1 bedeutet, ein Bit zu übertragen und 0 bedeutet ein Bit zu punktieren. Die Eingabebits werden von der linken Spalte zur rechten Spalte punktiert.
Eines der obigen Punktiermuster wird bei einer anfänglichen Übertragung und bei einer wiederholten Übertragung in der CC verwendet, während sie wechselnd bei jeder Übertragung in der PIR verwendet werden.
Bei der HARQ Typ II (FIR) werden systematische Bits bei einer Wiederholungsübertragung punktiert. In diesem Fall ist das Punktiermuster beispielsweise "010010".
In der CC gibt, wenn das Punktiermuster P₁ (das heißt "110000" und "100001") verwendet wird, der Punktierer 228 die Bits X, Y1, X und Z2 aus, wobei die anderen Bits bei jeder Übertragung punktiert sind. Wenn das Punktiermuster P₂ (das heißt "110000" und "100010") verwendet wird, so gibt der Punktierer 228 die Bits X, Y1, X und Z1 mit den anderen Bits, die bei jeder Übertragung punktiert werden, aus.
Bei der PIR gibt der Punktierer 228 die Bits X, Y1, X und Z2 im Punktiermuster "100001" bei einer anfänglichen Übertragung und die Bits X, Y1, X und Z1 im Punktiermuster "100010" bei einer wiederholten Übertragung aus.
Während der Kanalkodierer 220 eine Mutterkodierrate von 1/6 verwendet, so kann ein Kanalkodierer, der eine Mutterkodierrate von 1/3 verwendet, wie das in der 3GPPII angenommen ist, in ähnlicher Weise unter Verwendung eines Kodierers und eines Punktierers verwirklicht werden. Der Punktierer gibt kodierte Bits, die systematische Bits S und Paritätsbits P einschließen, durch eine Punktierung eines systematischen Bitrahmens X und von Paritätsbitrahmen Y1 und Y2 aus.
6 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Senders gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Betrachtet man die 6, so addiert in Schritt 310 der CRC-Addierer 210 CRC-Bits zu den Eingabedaten auf einer Paketbasis, und der Kanalkodierer 220 kodiert in Schritt 320 die Paketdaten mit den CRC-Bits. Im Schritt 330 passt die Ratensteuervorrichtung 230 die Rate der kodierten Bits durch eine Wiederholung und Punktierung an. Die Verschachtelungsvorrichtung 240 verschachtelt die in der Rate angepassten Bits im Schritt 340.
Die Neuanordnungssteuervorrichtung 255 bestimmt in Schritt 350, ob das Paket anfänglich zu übertragen oder wiederholt zu übertragen ist, in Übereinstimmung mit einer Wiederholungsübertragungsanforderung, die von der Steuervorrichtung 270 empfangen wird. Im Falle einer anfänglichen Übertragung, das heißt einem "nein" in Schritt 350, veranlasst die Neuanordnungssteuervorrichtung 255, dass die verschachtelten Bits die Bitneuanordnungsvorrichtung 250 umgehen, und gibt die nicht neu angeordneten verschachtelten Bits an den Modulator 260. Der Modulator 260 moduliert dann die verschachtelten Bits in Schritt 370, und die modulierten Bits werden in Schritt 380 übertragen.
Andererseits ordnet im Fall einer Wiederholungsübertragung, das heißt bei der Antwort "Ja" im Schritt 350, die Neuanordnungssteuervorrichtung 255 im Schritt 360 die verschachtelten Bits auf der Basis eines Modulationssymbols in einem vorbestimmten Neuanordnungsmuster neu an. Dann moduliert der Modulator 260 die neu angeordneten Bits in Schritt 370, und die modulierten Bits werden in Schritt 380 übertragen.
Bei einer 16QAM, die ein Zuverlässigkeitsmuster [H, H, L, L] aufweist, wie das in 2 gezeigt ist, werden die oberen beiden Bits "ab" eines Modulationssymbols für eine anfänglichen Übertragung "abcd" so abgebildet, dass sie eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen, und die unteren beiden Bits "cd" werden so abgebildet, dass sie eine niedrige Zuverlässigkeit aufweisen. Wenn das neu angeordnete Modulationssymbol "acbd" ist, so werden die beiden oberen Bits "ac" so abgebildet, dass sie eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen, und die unteren beiden Bits "bd" werden so abgebildet, dass sie eine niedrige Zuverlässigkeit aufweisen. Andere Ausführungsformen der Bitneuanordnung werden später detaillierter beschrieben.
Empfang
7 ist ein Blockdiagramm eines Empfängers, der ein Gegenstück des in 4 dargestellten Senders darstellt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Betrachtet man die 7, so umfasst der Empfänger einen Demodulator 410, eine Bitneuanordnungsvorrichtung 420, eine Neuanordnungssteuervorrichtung 425, eine Entschachtelungsvorrichtung 430, eine Kombiniervorrichtung 440, einen Puffer 450, einen Kanaldekodierer 460 und eine CRC-Prüfvorrichtung 470.
Im Betrieb demoduliert der Demodulator 410 die Daten, die vom Sender empfangen werden, in einem Demodulationsverfahren, das dem Modulationsschema entspricht, das im Modulator 260 verwendet wurde. Die Bitneuanordnungsvorrichtung 420 ordnet die demodulierten Daten auf der Basis eines Modulationssymbols in einem Neuanordnungsverfahren, das dem entspricht, das in der Bitneuanordnungsvorrichtung 250 des Senders verwendet wurde, neu an. Die Bitneuanordnung wird später detaillierter beschrieben.
Die Entschachtelungsvorrichtung 430 entschachtelt das Ausgangssignal der Bitneuanordnungsvorrichtung 420 in einem Entschachtelungsverfahren, das der Verschachtelung in der Verschachtelungsvorrichtung 240 des Senders entspricht.
Die Kombiniervorrichtung 440 kombiniert die aktuell empfangenen kodierten Bits eines Pakets mit den kodierten Bits desselben Pakets, das im Puffer 450 gespeichert wurde. Wenn es keine kodierten Bits desselben Pakets im Puffer 450 gibt, das heißt im Falle einer anfänglichen Übertragung, gibt die Kombiniervorrichtung 440 einfach die aktuell kodierten Bits aus und speichert sie gleichzeitig im Puffer 450.
Der Kanaldekodierer 460 stellt die kodierten Bits, die von der Kombiniervorrichtung 440 empfangen werden, wieder her, indem er sie in einem vorbestimmten Dekodierverfahren dekodiert, wobei die Turbodekodierung hier dem Kodierverfahren im Kanalkodierer 220 des Senders entspricht.
Die CRC-Prüfvorrichtung 470 extrahiert die CRC-Bits aus den dekodierten Informationsbits auf einer Paketbasis und bestimmt unter Verwendung der extrahierten CRC-Bits, ob das Paket Fehler aufweist. Das Ergebnis der Fehlerprüfung wird an die (nicht gezeigte) Empfangssteuervorrichtung in einer oberen Schicht geliefert. Die Empfangssteuervorrichtung verarbeitet das Paket, wenn das Paket keine Fehler aufweist, und sendet ein ACK-Signal (Bestätigungssignal) an den Sender. Im Gegensatz dazu sendet, wenn das Paket Fehler aufweist, die Empfangssteuervorrichtung ein NACK-Signal (Nicht-Bestätigungssignal) an den Sender, und fordert eine wiederholte Übertragung des Pakets.
Wenn das ACK-Signal an den Sender übertragen wird, so wird der Puffer 450 durch das Löschen der kodierten Bits des entsprechenden Pakets initialisiert. Wenn das NACK-Signal an den Sender übertragen wird, so bleiben die kodierten Bits des Pakets im Puffer 450. Die Neuanordnungssteuervorrichtung 425 zählt die Übertragungen des NACK-Signals, um die Sequenznummer der nächsten Wiederholungsübertragung zu bestimmen und die Bitneuanordnungsvorrichtung 420 entsprechend zu steuern.
8 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Empfängers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Betrachtet man die 8, so stellt nach dem Empfang von Daten auf einem Funktransportkanal im Schritt 510 der Demodulator 420 in Schritt 520 die kodierten Bits durch das Demodulieren der empfangen Daten auf der Basis eines Modulationssymbols in einem Demodulationsverfahren, das einem Modulationsschema entspricht, das zwischen dem Empfänger und dem Sender im Vorhinein festgelegt wurde, wieder her. Im Schritt 530 bestimmt die Neuanordnungssteuervorrichtung 425 gemäß dem Zahlenwert für das Auftreten des NACK-Signals für dieses Paket, ob die kodierten Bits ein anfänglich übertragenes Paket oder ein wiederholt übertragenes Paket sind.
Im Falle einer Wiederholungsübertragung steuert die Neuanordnungssteuervorrichtung 425 die Bitneuanordnungsvorrichtung 420, so dass sie die kodierten Bits in Schritt 540 auf der Basis eines Modulationssymbols neu anordnet. Andererseits veranlasst im Falle einer anfänglichen Übertragung, das heißt einem negativen Ergebnis in Schritt 530, die Neuanordnungssteuervorrichtung 425, dass die kodierten Bits die Bitneuanordnungsvorrichtung 420 umgehen.
Die Entschachtelungsvorrichtung 430 entschachtelt das Ausgangssignal der Bitneuanordnungsvorrichtung 420 in Schritt 550 und, wenn es erforderlich ist, so kombiniert die Kombiniervorrichtung 440 die verschachtelten Bits mit den kodierten Bits desselben Pakets, die im Puffer 450 angesammelt wurden, im Schritt 560. Im Schritt 570 dekodiert der Kanaldekodierer 460 die kombinierten Bits in einem Dekodierverfahren, das zwischen dem Empfänger und dem Sender festgelegt wurde, und gibt die ursprünglichen Informationsbits aus.
Die CRC-Prüfvorrichtung 470 extrahiert in Schritt 580 die CRC-Bits aus den dekodierten Informationsbits auf einer Paketbasis und gibt das CRC-Prüfergebnis an die obere Schicht. Wenn das Paket keine Fehler aufweist, so wird der Puffer 450 initialisiert, und es wird ein RCK-Signal im Schritt 590 an den Sender gesandt. Dann wird das Paket in der oberen Schicht verarbeitet. Im Gegensatz dazu werden, wenn das Paket Fehler aufweist, die kodierten Bits im Puffer 450 gespeichert und aufgehoben, und ein NACK-Signal, das eine wiederholte Übertragung des Pakets anfordert, wird im Schritt 595 an den Sender gesandt.
Nachfolgend wird die Wiederholungsübertragung in der CC, PIR und FIR beschrieben. Die folgende Beschreibung wird unter der Annahme gemacht, dass im Beispiel die 16QAM und die Rate 1/2 als Modulationsschema und Kodierrate verwendet wird, und dass das Punktiermuster P₁ für die CC und PIR verwendet wird.
1. Paket-Wiederholungsübertragung in der CC
Im Betrieb addiert der CRC-Addierer 210 CRC-Bits zu den vorgesehenen Daten auf einer Paketbasis im Sender, der in 4 gezeigt ist. Der Kanalkodierer 220 kodiert die Daten, die vom CRC-Addierer 210 empfangen werden, mit einer Kodierrate, die zwischen dem Sender und dem Empfänger im Vorhinein bestimmt wurde.
Der Betrieb des Kanalkodierers 220 wird detaillierter unter Bezug auf 5 beschrieben. Die Daten, die die CRC-Bits enthalten, werden als systematischer Bitrahmen X ausgegeben und zur selben Zeit zum ersten Teilkodierer 224 geliefert. Der erste Teilkodierer 224 kodiert die Daten auf unterschiedliche Paritätsbitrahmen Y1 und Y2. Die interne Verschachtelungsvorrichtung 222 verschachtelt die Daten und gibt die verschachtelten Daten als einen anderen systematischen Bitrahmen X' aus. Der zweite Teilkodierer 226 kodiert den systematischen Bitrahmen X' auf zwei unterschiedliche Paritätsbitrahmen Z1 und Z2.
Der Punktierer 228 gibt die kodierten Bits, die die systematischen Bits und die Paritätsbits enthalten, durch das Punktieren der systematischen Bitrahmen X und X' und der Paritätsbitrahmen Y1, Y2, Z1 und Z2 mit der gewünschten Kodierrate in einem vorbestimmten Punktiermuster aus. Wie vorher beschrieben wurde, so wird wenn die CC als HARQ-Technik ver wendet wird, dasselbe Punktiermuster bei der anfänglichen Übertragung und der wiederholten Übertragung verwendet, was impliziert, dass dieselben Bits bei der anfänglichen Übertragung und bei der wiederholten Übertragung übertragen werden. Das Punktiermuster wird im Punktierer 228 gespeichert oder von der Steuervorrichtung 270 geliefert. Der letztere Fall ist in 5 zur Anwendung gekommen. Das Punktiermuster wird zwischen dem Sender und dem Empfänger im Vorhinein festgelegt.
Die Ratensteuervorrichtung 230 passt die Rate der kodierten Bits, die vom Kanalkodierer 220 empfangen werden, an. Die Verschachtelungsvorrichtung 240 verschachtelt die in der Rate angepassten Bits nach einer Verschachtelungsregel, die zwischen dem Sender und dem Empfänger im Vorhinein festgelegt wurde. Die Bitneuanordnungsvorrichtung 250 ordnet die verschachtelten Bits unter der Steuerung der Neuanordnungssteuervorrichtung 255 neu an. Der Modulator 260 bildet die neu angeordneten Bits auf spezifische Symbole ab und überträgt sie zum Empfänger.
Die Bitneuanordnung wird detaillierter unter Bezug auf 9 beschrieben. 9 zeigt die ursprünglichen Bits und ihre Neuanordnungen in der 16QAM. Vier kodierten Bits [i1, q1, i2, q2] werden auf ein Modulationssymbol in einem Zuverlässigkeitsmuster [H, H, L, L] abgebildet. i1 und i2 sind Bits, die auf einem I-Kanal übertragen werden, und q1 und q2 sind Bits, die auf einem Q-Kanal übertragen werden. H und L bezeichnen einen hoch zuverlässigen Teil beziehungsweise einen gering zuverlässigen Teil. Bei der anfänglichen Übertragung werden die kodierten Bits 1, 2, 5, 6, 9 und 10 werden so in Modulationssymbole abgebildet, dass sie eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen, und die kodierten Bits 3, 4, 7, 8, 11 und 12 werden so in Modulationssymbole abgebildet, dass sie eine niedrige Zuverlässigkeit aufweisen.
Bei einer ersten Wiederholungsübertragung werden die anfänglich übertragenen kodierten Bits in ihrer Abbildung auf Modulationssymbole neu angeordnet, so dass die hoch zuverlässigen Bits mit den gering zuverlässigen Bits ausgetauscht werden. Somit sind die sich ergebenden neu angeordneten kodierten Bits [i2, q2, i1, q1]. Die kodierten Bits 1, 2, 5, 6, 9 und 10 mit einer hohen Zuverlässigkeit bei der anfänglichen Übertragung werden mit einer niedrigen Zuverlässigkeit wiederholt übertragen. Im Gegensatz dazu werden die kodierten Bits 3, 4, 7, 8, 11 und 12, die mit einer niedrigen Zuverlässigkeit bei der anfänglichen Übertragung übertragen wurden, mit einer hohen Zuverlässigkeit bei der wiederholten Übertragung übertragen.
Bei einer zweiten wiederholten Übertragung werden die kodierten Bits in ihrer Abbildung auf Modulationssymbole so neu angeordnet, dass die Bits des I-Kanals und die Bits des Q-Kanals miteinander ausgetauscht werden. Die sich ergebenden neu angeordneten kodierten Bits sind [q1, i1, q2, i2]. Das heißt die Bits des I-Kanals und die Bits des Q-Kanals bei der anfänglichen Übertragung werden zu Bits des Q-Kanals beziehungsweise Bits des I-Kanals bei der zweiten wiederholten Übertragung. Der Austausch der I und Q Kanäle bewirkt eine I-Q Kanalphasendiversität.
Bei einer dritten wiederholten Übertragung werden die kodierten Bits in ihrer Abbildung auf Modulationssymbole so neu angeordnet, dass die hoch zuverlässigen Bits mit den gering zuverlässigen Bits ausgetauscht und dann die Bits des I-Kanals mit den Bits des Q-Kanals ausgetauscht werden. Die sich so ergebenden neu angeordneten kodierten Bits sind [q2, i2, q1, i1]. Das heißt, die Bits des I-Kanals mit einer hohen Zuverlässigkeit bei der anfänglichen Übertragung werden zu Bits des Q-Kanals mit einer niedrigen Zuverlässigkeit bei einer dritten wiederholten Übertragung.
Von einer vierten wiederholten Übertragung an wird die obige Neuanordnungsprozedur wiederholt, wobei man mit dem Muster der anfänglichen Übertragung beginnt.
10 zeigt die ursprünglichen Bits und ihre Neuanordnungen bei einer 64QAM. 6 kodierte Bits [i1, q1, i2, q2, i3, q3] werden auf ein Modulationssymbol in einem Zuverlässigkeitsmuster [H, H, M, M, L, L] abgebildet. i1, i2 und i3 sind Bits, die auf einem I-Kanal übertragen werden, und q1, q2 und q3 sind Bits, die auf einem Q-Kanal übertragen werden. H, M und L bezeichnen einen hoch zuverlässigen Teil, einen mittel zuverlässigen Teil beziehungsweise einen gering zuverlässigen Teil. Zwei obere Bits jedes Modulationssymbols 1, 2, 7 und 8 weisen eine hohe Zuverlässigkeit auf, zwei mittlere Bits jedes Modulationssymbols 3, 4, 9, und 10 weisen eine mittlere Zuverlässigkeit auf, und zwei untere Bits jedes Modulationssymbols 5, 6, 11 und 12 weisen eine niedrige Zuverlässigkeit bei einer anfänglichen Übertragung auf.
Bei einer ersten wiederholten Übertragung werden die anfänglich übertragenen kodierten Bits durch eine Rotation um 2 Bit nach rechts in ihrer Abbildung auf Modulationssymbole neu angeordnet, so dass die sich ergebenden neu angeordneten kodierten Bits [i3, q3, i1, q1, i2, q2] sind. Die kodierten Bits 1, 2, 7 und 8 mit einer hohen Zuverlässigkeit bei der anfänglichen Übertragung werden mit einer mittleren Zuverlässigkeit wiederholt übertragen, die kodierten Bits 3, 4, 9 und 10 mit einer mittleren Zuverlässigkeit bei der anfänglichen Übertragung werden mit einer geringen Zuverlässigkeit wiederholt übertragen, und die kodierten Bits 5, 6, 11 und 12 mit einer geringen Zuverlässigkeit bei der anfänglichen Übertragung werden mit einer hohen Zuverlässigkeit übertragen.
Bei einer zweiten wiederholten Übertragung werden die kodierten Bits bei der Abbildung auf Modulationssymbole durch eine Rotation um 4 Bit nach rechts neu angeordnet, so dass die sich ergebenden neu angeordneten Bits [i2, q2, i3, q3, i1, q1] sind. Somit haben, wenn kodierte Bits drei Mal übertragen werden, jedes Paar Bits desselben Zuverlässigkeitsgrads die beiden anderen Zuverlässigkeiten angenommen.
Bei einer dritten wiederholten Übertragung werden die kodierten Bits bei der Abbildung auf Modulationssymbole neu angeordnet, so dass die Bits des I-Kanals und die Bits des Q-Kanals miteinander ausgetauscht werden. Die sich ergebenden neu angeordneten kodierten Bits sind [q1, i1, q2, i2, q3, i3]. Der Austausch der I- und Q-Kanäle bewirkt eine I-Q-Kanalphasendiversität.
Bei einer vierten wiederholten Übertragung werden die kodierten Bits bei der Abbildung auf Modulationssymbole durch eine Rotation um 2 Bit nach rechts und einem Austausch der Bits des I-Kanals mit den Bits des Q-Kanals neu angeordnet. Die sich ergebenden neu angeordneten kodierten Bits bei der vierten wiederholten Übertragung sind [q3, i3, q1, i1, q2, i2].
Bei einer fünften wiederholten Übertragung werden die kodierten Bits bei ihrer Abbildung auf Modulationssymbole durch eine Rotation um 4 Bit nach rechts und einem Austausch der Bits des I-Kanals mit den Bits des Q-Kanals neu angeordnet. Die sich ergebenden neu angeordneten kodierten Bits bei der fünften wiederholten Übertragung sind [q2, i2, q2, i3, q1, i1].
Von einer sechsten wiederholten Übertragung an wird die obige Prozedur für die Neuanordnung wiederholt, wobei mit dem anfänglichen Übertragungsmuster begonnen wird.
11 zeigt die ursprünglichen Bits und ihre Neuanordnungen bei einer 8PSK. 3 kodierte Bits [b1, b2, b3] werden auf ein Modulationssymbol in einem Zuverlässigkeitsmuster [H, H, L] abgebildet. Die zwei oberen Bits jedes Modulationssymbols 1, 2, 4, 5, 7 und 8 weisen eine hohe Zuverlässigkeit auf, und die anderen einen Bit jedes Modulationssymbols 3, 6 und 9 weisen eine niedrige Zuverlässigkeit bei einer anfänglichen Übertragung auf.
Bei einer ersten wiederholten Übertragung werden die anfänglich übertragenen kodierten Bits durch eine Rotation um 1 Bit nach rechts in ihrer Abbildung auf Modulationssymbole neu angeordnet, so dass die sich ergebenden neu angeordneten kodierten Bits [b3, b1, b2] sind. Die kodierten Bits 1, 3, 4, 6, 7 und 9 werden mit einer hohen Zuverlässigkeit wiederholt übertragen, und die kodierten Bits 2, 5 und 8 werden mit einer niedrigen Zuverlässigkeit übertragen.
Bei einer zweiten wiederholten Übertragung werden die kodierten Bits bei der Abbildung auf Modulationssymbole durch eine Rotation um 2 Bit nach rechts neu angeordnet, so dass die sich ergebenden neu angeordneten Bits [b2, b3, b1] sind. Die kodierten Bits 2, 3, 5, 6, 8 und 9 werden mit einer hohen Zuverlässigkeit übertragen, und die kodierten Bits 1, 4 und 7 werden mit einer niedrigen Zuverlässigkeit wiederholt übertragen.
Von einer dritten wiederholten Übertragung an wird die obige Neuanordnungsprozedur wiederholt, wobei man mit dem anfänglichen Übertragungsmuster beginnt.
Während beschrieben wurde, dass die Bitneuanordnung bei einer wiederholten Übertragung gemäß dem Zuverlässigkeitsmuster der Modulationssymbole oder gemäß den I- und Q-Kanälen ausgeführt wird, stellen dies bloß beispielhafte Anwendungen dar. Somit kann weiter erwogen werden, dass bei anderen Ausführungsformen die Sequenz der Neuanordnungsmuster geändert wird oder dass ein Teil der Neuanordnungsmuster verwendet wird.
Es wird nun der Paketempfang im Empfänger, der in 7 dargestellt ist, beschrieben.
Im Betrieb demoduliert der Demodulator 410 Daten, die vom Sender empfangen werden, in einem Demodulationsverfahren, das dem Modulationsschema, das im Sender verwendet wird, entspricht. Die Bitneuanordnungsvorrichtung 420 ordnet die demodulierten Bits unter der Steuerung der Neuanordnungssteuervorrichtung 425 neu an. Die Bitneuanordnung des ersten wiederholt übertragenen Rahmens wird unter Bezug auf 12 beschrieben, wenn eine 16QAM verwendet wird.
In Erwiderung auf ein erstes NACK-Signal werden wiederholt übertragene Bits, wie das in der oberen Hälfte der 12 gezeigt ist, in die Bitneuanordnungsvorrichtung 420 eingegeben. Da die Neuanordnungsbits so angeordnet werden, dass sie eine andere Zuverlässigkeit aufweisen als bei der anfänglichen Übertragung im Sender, ordnet die Bitneuanordnungsvorrichtung 420 für eine Paketkombination die empfangenen Bits in ihrer ursprünglichen Reihenfolge korrespondierend zu der Bitneuanordnung des Senders neu an, wie das in der unteren Hälfte der 12 gezeigt ist.
Die Entschachtelungsvorrichtung 430 entschachtelt die neu angeordneten Bits, und die Kombiniervorrichtung 440 kombiniert die anfänglich übertragenen Bits, die im Puffer 450 gespeichert sind, mit ihren wiederholt übertragenen Bits. Wenn eine Vielzahl von wiederholten Übertragungen aufgetreten sind, so werden die kodierten Bits, die bei jeder wiederholten Übertragung empfangen werden, akkumuliert. Wie vorher angegeben wurde, so werden die kodierten Bits desselben Pakets kombiniert.
Für das Kombinieren empfängt die Kombiniervorrichtung 440 vorher empfangene kodierte Bits vom Puffer 450. Der Puffer 450 speichert sie gemäß einem CRC-Prüfergebnis in der CRC-Prüfvorrichtung 470. Im Fall einer anfänglichen Übertragung speichert die Kombiniervorrichtung 440 die kodierten Bits im Puffer 450 und gibt sie gleichzeitig an den Kanaldekodierer 460.
Der Kanaldekodierer 460 gewinnt die Informationsbits wieder, indem er die kombinierten Bits in einem vorbestimmten Dekodierverfahren dekodiert. Das heißt, für die Eingabe der systematischen Bits und der Paritätsbits gewinnt der Kanaldekodierer 460 die systematischen Bits wieder.
Die CRC-Prüfvorrichtung 470 extrahiert die CRC-Bits aus den dekodierten Informationsbits auf einer Paketbasis und bestimmt auf der Basis der CRC-Bits, ob das Paket Fehler aufweist. Wenn das Paket Fehler aufweist, so gibt die CRC-Prüfvorrichtung 470 die Fehler an die obere Schicht und fordert eine wiederholte Übertragung des Pakets durch das Senden eines NACK-Signals an den Sender an. Wenn das Paket frei von Fehlern ist, liefert die CRC-Prüfvorrichtung 470 die Informationsbits an die obere Schicht und überträgt ein ACK-Signal an den Sender. In diesem Fall wird der Puffer 450 initialisiert.
2. Paketwiederholungsübertragung in der PIR
Im Betrieb addiert der CRC-Addierer 210 Bits zu vorgesehenen Daten Paket für Paket im Sender, der in 4 dargestellt ist. Der Kanalkodierer 220 kodiert die Daten, die vom CRC-Ad dierer 210 empfangen werden, mit einer vorbestimmten Kodierrate und gibt kodierte Bits, die systematische Bits und Paritätsbits einschließen, aus.
Der Betrieb des Kanalkodierers 220 ist derselbe wie bei der CC mit der Ausnahme dass der Punktierer 228 ein anderes Punktiermuster verwendet. Im Punktiermuster der PIR werden dieselben systematischen Bits und unterschiedliche Paritätsbits bei jeder Übertragung übertragen.
Beispielsweise können die Punktiermuster P1 und P2 alternativ verwendet werden, wobei dies durch eine Übereinkunft zwischen dem Sender und dem Empfänger bestimmt wird.
Die Ratenanpassung und das Verschachteln werden in derselben Art wie bei der CC ausgeführt. Da dennoch unterschiedliche Bits bei jeder Übertragung in der PIR übertragen werden können, so führt die Bitneuanordnungsvorrichtung 420 eine Bitneuanordnung unter der Steuerung der Neuanordnungssteuervorrichtung 255 nur dann durch, wenn dieselben Bits wiederholt übertragen werden. Die Neuanordnungssteuervorrichtung 255 bestimmt anhand eines Punktiermusters, das an den Kanalkodierer 220 geliefert wird, ob dieselben Bits wiederholt übertragen werden oder ob dem nicht so ist. Wenn dasselbe Punktiermuster verwendet wird, so wird bestimmt, dass dieselben Bits wiederholt übertragen werden. In diesem Fall wird die Bitneuanordnung in derselben Art wie dies vorher in Bezug auf die 9, 10 und 11 beschrieben wurde, ausgeführt.
Es wird nun ein Paketempfang im Empfänger, der in 7 dargestellt ist, beschrieben.
Im Betrieb demoduliert der Demodulator 410 Daten, die vom Sender empfangen werden, in einem Demodulationsverfahren ent sprechend dem Modulationsschema, das im Sender verwendet wurde.
Die Neuanordnungssteuervorrichtung 425 bestimmt, ob die kodierten Bits wiederholt übertragen werden, und sie bestimmt, wenn dem so ist, zusätzlich die Sequenznummer der Wiederholungsübertragung. Die Neuanordnungssteuervorrichtung 425 steuert die Bitneuanordnungsvorrichtung 420 gemäß dem Ergebnis der Bestimmung. Die Bitneuanordnungsvorrichtung 420 ordnet die demodulierten Bits in Übereinstimmung mit der Bitneuanordnung im Sender neu an. In der PIR werden dieselben systematischen Bits, unabhängig ob es sich um eine anfängliche Übertragung oder eine wiederholte Übertragung handelt, übertragen, wobei aber unterschiedliche Paritätsbits bei jeder Übertragung übertragen werden. Somit aktiviert die Neuanordnungssteuervorrichtung 425 die Bitneuanordnungsvorrichtung 420 nur dann, wenn dieselben Bits wiederholt empfangen werden.
Wenn beispielsweise dieselben Bits bei einer anfänglichen Übertragung und einer zweiten wiederholten Übertragung übertragen werden, so werden die bei einer ersten wiederholten Übertragung übertragenen Bits auch bei einer dritten wiederholten Übertragung übertragen, wobei die Bitneuanordnungsvorrichtung 420 die Bitneuanordnung nur bei den zweiten und dritten Wiederholungsübertragungen durchführt. Es wird gemäß einem Punktiermuster bestimmt, ob dieselben Bits wiederholt übertragen werden. Das heißt, nur dann wenn dasselbe Punktiermuster verwendet wird, wird die Bitneuanordnung ausgeführt.
Die Entschachtelungsvorrichtung 430 entschachtelt die neu angeordneten Bits und die Kombiniervorrichtung 440 kombiniert die entschachtelten Bits mit denselben vorher empfangenen kodierten Bits. Der Kanaldekodierer 460 gewinnt Informations bits durch das Dekodieren des Ausgangssignals der Kombiniervorrichtung 440 wieder.
3. Paketwiederholungsübertragung in der FIR
Im Betrieb addiert der CRC-Addierer 210 CRC-Bits zu vorgesehen Daten Paket für Paket im Sender, der in 4 gezeigt ist. Der Kanalkodierer 220 gibt systematische Bits und Paritätsbits im Punktiermuster P₁ oder P₂ bei einer anfänglichen Übertragung aus, und er gibt nur Paritätsbits in einem der unten dargestellten Punktiermuster bei einer wiederholten Übertragung aus. Die Punktiermuster, die im Punktierer 228 verwendet werden, werden zwischen dem Sender und dem Empfänger im Vorhinein festgelegt.
Wenn der Kanalkodierer 220 das Punktiermuster P₃ verwendet, so gibt er kodierte Bits Y1, Y2, Z1 und Z2 aus.
Die Ratenanpassvorrichtung 230 passt die Datenrate der kodierten Bits an, und die Verschachtelungsvorrichtung 240 verschachtelt die in der Rate angepassten Bits. Der Modulator 260 moduliert die verschachtelten Bits in einem vorbestimmten Schema und überträgt die Modulationssymbole an den Empfänger.
Wenn die FIR als die HARQ-Technik verwendet wird, so werden systematische Bits nur bei einer anfänglichen Übertragung übertragen. Bei jeder wiederholten Übertragung werden nur Paritätsbits übertragen, und somit wird die Bitneuanordnung nach einer ersten Wiederholungsübertragung betrachtet. Das heißt, die Bitneuanordnung wird mit denselben Paritätsbits durchgeführt, da die Übertragung aller Paritätsbitrahmen mit einer gleichförmigen Zuverlässigkeit die Dekodierleistung bei der Übertragung spezieller Paritätsbitrahmen mit Zuverlässigkeit verbessert. Ob eine Bitneuanordnung durchzuführen ist, wird gemäß einem Punktiermuster wie beim CC-Verfahren bestimmt. Das heißt, die Bitneuanordnung ist nur verfügbar, wenn dasselbe Punktiermuster verwendet wird.
Wenn beispielsweise das Punktiermuster P₃ bei einer ersten wiederholten Übertragung verwendet wird, so sind die kodierten Bits Y1, Y2, Z1 und Z2 ohne Neuanordnung. Hier werden die Bits Y1 und Y2 so abgebildet, dass sie eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen, und die Bits Z1 und Z2 werden so abgebildet, dass sie eine niedrige Zuverlässigkeit aufweisen. Wenn dann dasselbe Punktiermuster wieder verwendet wird, so werden die kodierten Bits in einem anderen Neuanordnungsmuster neu angeordnet, wie das vorher in Bezug auf die 9, 10 und 11 beschrieben wurde.
Nun wird der Paketempfang im Empfänger, der in 7 dargestellt ist, beschrieben.
Im Betrieb demoduliert der Demodulator 410 Daten, die vom Sender empfangen werden, in einem Demodulationsverfahren, das dem Modulationsschema entspricht, das im Sender verwendet wurde.
Die Neuanordnungssteuervorrichtung 425 bestimmt, ob die kodierten Bits wiederholt übertragen werden, und sie bestimmt, wenn dem so ist, die Sequenznummer der wiederholten Übertragung. Die Neuanordnungssteuervorrichtung 425 steuert die Bitneuanordnungsvorrichtung 420 gemäß dem Ergebnis der Bestimmung. Die Bitneuanordnungsvorrichtung 420 ordnet die demodulierten Bits entsprechend der Bitneuanordnung im Sender neu an.
In der FIR ist die Bitneuanordnung nur verfügbar, wenn dieselben kodierten Bits wiederholt übertragen werden. Somit kombiniert die Kombiniervorrichtung 440 wiederholt übertragene Bits P mit denselben Bits P in derselben Art wie bei der CC. Die Kanaldekodierung des Ausgangssignals der Kombiniervorrichtung 440 wird in der Art ausgeführt, wie das vorher beschrieben wurde, und somit wird hier keine Beschreibung gegeben.
Während beschrieben wurde, dass die Bitneuanordnungsvorrichtung und die Verschachtelungsvorrichtung getrennt sind, so können sie auch integriert ausgebildet sein. Die Verschachtelungsvorrichtung speichert Eingabebits gemäß einer Verschachtelungsregel. Nach der Erzeugung einer zu lesenden Speicheradresse liest die Verschachtelungsvorrichtung ein Bit an der Adresse. Wenn die Verschachtelungsvorrichtung mit der Bitneuanordnungsvorrichtung integriert ist, so erzeugt die integrierte Verschachtelungsvorrichtung so viele Leseadressen, wie in einem Modulationssymbol eingeschlossen sind, gemäß einem Modulationsschema und ordnet die Speicheradressen gemäß eine Neuanordnungsmuster neu an. Dann werden die Bits aus dem Speicher gemäß den Adressen ausgegeben.
Wenn beispielsweise Schreibadressen, die erzeugt werden, um einen 8-Bit Rahmen in einer 16QAM zu speichern, sich darstellen als 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, und die Leseadressen sich darstellen als 104, 107, 100, 105, 103, 106, 101, 102, so arbeitet die Verschachtelungsvorrichtung folgendermaßen.
Bei einer anfänglichen Übertragung liest die integrierte Verschachtelungsvorrichtung Bits aus dem Speicher gemäß der Leseadressen in der obigen Reihenfolge. Bei einer ersten wiederholten Übertragung werden die Leseadressen in Einheiten von vier Bits [100, 105, 104, 107] und [101, 102, 103, 106] neu angeordnet. Dann gibt der Speicher die Bits in der Reihenfolge der neu angeordneten Leseadressen aus. Von einer zweiten Wiederholungsübertragung an wird die Reihenfolge der Leseadressen gemäß den Neuanordnungsmustern, die in 9 gezeigt sind, geändert.
In ähnlicher Weise kann die Bitneuanordnungsvorrichtung mit der Entschachtelungsvorrichtung im Empfänger integriert sein, und die integrierte Bitneuanordnungs-Entschachtelungsvorrichtung arbeitet entsprechend der integrierten Bitneuanordnungs-Verschachtelungsvorrichtung im Sender.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden, wie das oben beschrieben wurde, kodierte Bits in ihrer Abbildung auf ein Modulationssymbol bei einer wiederholten Übertragung neu angeordnet. Als Ergebnis werden die LLRs (Log Likelihood Ratios = logarithmische Wahrscheinlichkeitsverhältnisse) der Eingabebits in einen Turbodekodierer in einem Empfänger gleichför mig, und so kann eine ausgezeichnete Dekodiereffizienz erzielt werden.
Die vorliegende Erfindung kann auf alle Sender und Empfänger in einer drahtgebundenen und drahtlosen Kommunikation angewandt und leicht mit der Verwendung einer einfachen Bitneuanordnungsvorrichtung implementiert werden. Somit wird die gesamte Systemleistung merklich verbessert, ohne dass die Komplexität des Systems zunimmt, und die BER (Bitfehlerrate) und die FER (Rahmenfehlerrate) werden reduziert, was somit den Durchsatz erhöht.
Während die Erfindung unter Bezug auf gewisse bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, dass verschiedene Änderungen in der Form und den Details vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und dem Umfang der Erfindung, wie sie durch die angefügten Ansprüche definiert ist, abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Abbilden kodierter Bits auf Modulationssymbole in einem mobilen CDMA-Kommunikationssystem, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Neuanordnen (360) der kodierten Bits eines Paketdatenstroms in einem vorbestimmten Neuanordnungsmuster auf eine Anforderung einer wiederholten Übertragung durch einen Empfänger; Abbilden der neu angeordneten Bits auf Modulationssymbole; und Übertragen (380) der Modulationssymbole an den Empfänger.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Neuanordnungsmuster gemäß einer Sequenznummer der Anforderung für eine wiederholte Übertragung vom Empfänger bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jedes Modulationssymbol in einen ersten Teil, der eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, und einen zweiten Teil, der eine niedrige Zuverlässigkeit aufweist, aufgeteilt wird, und wobei im Schritt des Neuanordnens (360) die kodierten Bits, die auf den ersten Teil abgebildet wurden, mit kodierten Bits, die auf den zweiten Teil abgebildet wurden, ausgetauscht werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jedes Modulationssymbol in einen ersten Teil, der eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, und einen zweiten Teil, der eine niedrige Zuverlässigkeit aufweist, und einen dritten Teil, der eine Zuverlässigkeit zwischen den ersten und zweiten Teilen aufweist, unterteilt wird, und wobei im Schritt des Neuanordnens (360) die kodierten Bits, die auf den ersten Teil, die kodierten Bits, die auf den zweiten Teil und die kodierten Bits, die auf den dritten Teil abgebildet werden, so neu angeordnet werden, dass sich die Zuverlässigkeit der kodierten Bits bei der anfänglichen Übertragung von der Zuverlässigkeit der kodierten Bits bei einer erneuten Übertragung unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jedes Modulationssymbol in einen ersten Teil für eine Übertragung auf einem I-Kanal, in Phase, und einen zweiten Teil für eine Übertragung auf einem Q-Kanal, Quadraturphase, aufgeteilt wird, und wobei im Schritt des Neuanordnens (360) die kodierten Bits, die auf dem ersten Teil abgebildet wurden, mit den kodierten Bits, die auf den zweiten Teil abgebildet wurden, ausgetauscht werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die neu angeordneten kodierten Bits auf Modulationssymbole in einer 8PSK, 16QAM und einer 64QAM abgebildet werden.
Verfahren zum Abbilden kodierter Bits auf Modulationssymbole in einer 16QAM in einem mobilen CDMA-Kommunikationssystem, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Neuanordnen (360) der kodierten Bits eines Paketdatenstroms durch ein Austauschen kodierter Bits, die auf einen Teil hoher Zuverlässigkeit abgebildet wurden, mit kodierten Bits, die auf einen Teil niedriger Zuverlässigkeit abgebildet wurden, nach einer Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch einen Empfänger nach einer anfänglichen Übertragung; und Abbilden der neu angeordneten Bits auf Modulationssymbole in einer 16QAM.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei es weiter den Schritt der Neuanordnung der kodierten Bits durch das Austauschen kodierter Bits, die auf einen I-Kanalteil, in Phase, abgebildet wurden, mit kodierten Bits, die auf einen Q-Kanalteil, Quadraturphase, abgebildet wurden, bei einer zweiter Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch den Empfänger umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei es weiter den Schritt der Neuanordnung der kodierten Bits durch das Austauschen kodierter Bits, die auf einen Teil hoher Zu verlässigkeit abgebildet wurden, mit kodierten Bits, die auf einen Teil niedriger Zuverlässigkeit abgebildet wurden, umfasst, und das Austauschen kodierter Bits, die auf den I-Kanalteil abgebildet wurden, mit kodierten Bits, die auf den Q-Kanalteil abgebildet wurden, bei einer dritten Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch den Empfänger umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei es den Schritt der Neuanordnung der kodierten Bits durch das Austauschen kodierter Bits, die auf einen Teil hoher Zuverlässigkeit abgebildet wurden, mit kodierten Bits, die auf einen Teil niedriger Zuverlässigkeit abgebildet wurden, und das Austauschen kodierter Bits, die auf den I-Kanalteil abgebildet wurden, mit den kodierten Bits, die auf den Q-Kanalteil abgebildet wurden, bei einer vierten Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch den Empfänger umfasst.
Verfahren zum Abbilden kodierter Bits auf Modulationssymbole in einer 64QAM in einem mobilen CDMA-Kommunikationssystem, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Neuanordnen (360) der kodierten Bits durch Austauschen kodierter Bits, die auf einen ersten Teil, der eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, abgebildet wurden, kodierter Bits, die auf einem zweiten Teil, der eine niedrige Zuverlässigkeit aufweist, abgebildet wurden, und kodierter Bits, die auf einem dritten Teil, der eine Zuverlässigkeit zwischen den ersten und zweiten Zuverlässigkeiten aufweist, abgebildet wurden, so dass sich die Zuverlässigkeit der kodierten Bits bei einer anfänglichen Übertragung von der Zuverlässigkeit bei einer wiederholten Übertragung nach einer Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch einen Empfänger unterscheidet; und Abbilden der neu angeordneten Bits auf Modulationssymbole in einer 64QAM.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei bei einer Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch den Empfänger die kodierten Bits im Neuanordnungsschritt durch Ersetzen der kodierten Bits, die auf den dritten Teil abgebildet wurden, durch die kodierten Bits, die auf den ersten Teil abgebildet wurden, Ersetzen der kodierten Bits, die auf den ersten Teil abgebildet wurden, durch die kodierten Bits, die auf den zweiten Teil abgebildet wurden, und Ersetzen der kodierten Bits, die auf den zweiten Teil abgebildet wurden, durch die kodierten Bits, die auf den dritten Teil abgebildet wurden, neu angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei bei einer anderen Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch den Empfänger bei einer anderen wiederholten Übertragung der kodierten Bits die kodierten Bits durch Ersetzen der kodierten Bits, die auf den zweiten Teil abgebildet wurden, durch die kodierten Bits, die auf den ersten Teil abgebildet wurden, Ersetzen der kodierten Bits, die auf den dritten Teil abgebildet wurden, durch die kodierten Bits, die auf den zweiten Teil abgebildet wurden, und Ersetzen der kodierten Bits, die auf den ersten Teil abgebildet wurden, durch die kodierten Bits, die auf den dritten Teil abgebildet wurden, neu angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei es weiter den Schritt der Neuanordnung (360) der kodierten Bits durch Austauschen kodierter Bits, die auf den I-Kanalteil abgebildet wurden, mit kodierten Bits, die auf einen Q-Kanalteil abgebildet wurden, bei einer anderen Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch den Empfänger umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei es weiter den Schritt der Neuanordnung (360) der kodierten Bits durch Austauschen der kodierten Bits, die auf den ersten Teil abgebildet wurden, der kodierten Bits, die auf den zweiten Teil abgebildet wurden, und der kodierten Bits, die auf den dritten Teil abgebildet wurden, der eine Zuverlässigkeit zwischen den ersten und zweiten Zuverlässigkeiten aufweist, so dass die Zuverlässigkeit der kodierten Bits bei einer anfänglichen Übertragung sich von der Zuverlässigkeit bei einer wiederholten Übertragung bei einer Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch einen Empfänger unterscheidet, und Austauschen kodierter Bits, die auf den I-Kanalteil abgebildet wurden, mit kodierten Bits, die auf den Q-Kanalteil abgebildet wurden, bei einer anderen Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch den Empfänger umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei es weiter den Schritt der Neuanordnung (360) der neu angeordneten kodierten Bits durch Ersetzen der kodierten Bits, die auf den dritten Teil abgebildet wurden, mit den kodierten Bits, die auf den ersten Teil abgebildet wurden, Ersetzen der kodierten Bits, die auf den ersten Teil abgebildet wurden, durch die kodierten Bits, die auf den zweiten Teil abgebildet wurden, und Ersetzen der kodierten Bits, die auf den zweiten Teil abgebildet wurden, durch die kodierten Bits, die auf den dritten Teil abgebildet wurden, und das Austauschen kodierter Bits, die auf den I-Kanalteil abgebildet wurden, mit den kodierten Bits, die auf den Q-Kanalteil abgebildet wurden, bei einer anderen Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch den Empfänger umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei es weiter den Schritt der Neuanordnung (360) der neu angeordneten kodierten Bits durch Ersetzen der kodierten Bits, die auf den zweiten Teil abgebildet wurden, mit den kodierten Bits, die auf den ersten Teil abgebildet wurden, Ersetzen der kodierten Bits, die auf den dritten Teil abgebildet wurden, durch die kodierten Bits, die auf den zweiten Teil abgebildet wurden, und Ersetzen der kodierten Bits, die auf den ersten Teil abgebildet wurden, durch die kodierten Bits, die auf den dritten Teil abgebildet wurden, und das Austauschen kodierter Bits, die auf den I-Kanalteil abgebildet wurden, mit den kodierten Bits, die auf den Q-Kanalteil abgebildet wurden, bei einer anderen Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch den Empfänger umfasst.
Vorrichtung zum wiederholten Übertragen kodierter Bits in einem Sender mit einem Kodierer (220) zum Kodieren eines Paketdatenstroms und zum Ausgeben kodierter Bits und einem Modulator (260) zum Abbilden der kodierten Bits auf Modulationssymbole in einem mobilen Kommunikationssystem, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Bitneuanordnungsvorrichtung (250) zum Neuanordnen der kodierten Bits in einem vorbestimmten Neuanordnungsmuster bei einer Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch den Empfänger; und einen Modulator (260) zum Abbilden der neu angeordneten Bits auf Modulationssymbole.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Bitneuanordnungsvorrichtung das Neuanordnungsmuster gemäß einer Sequenznummer der Anforderung für eine wiederholte Übertragung vom Empfänger bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei jedes Modulationssymbol in einen ersten Teil, der eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, und einen zweiten Teil, der eine niedrige Zuverlässigkeit aufweist, aufgeteilt wird, und die Bitneuanordnung die kodierten Bits durch Austauschen der kodierten Bits, die auf den ersten Teil abgebildet wurden, durch die kodierten Bits, die auf den zweiten Teil abgebildet wurden, neu anordnet.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei jedes Modulationssymbol in einen ersten Teil, der eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, einen zweiten Teil, der eine niedrige Zuverlässigkeit aufweist, und einen dritten Teil, der eine Zuverlässigkeit zwischen den ersten und zweiten Teilen aufweist, aufgeteilt wird, und die Bitneuanordnungsvorrichtung die kodierten Bits durch Austauschen kodierter Bits, die auf den ersten Teil abgebildet wurden, kodierter Bits, die auf den zweiten Teil abgebildet wurden, und kodierter Bits, die auf den dritten Teil, der eine Zuverlässigkeit zwischen den ersten und zweiten Zuverlässigkeiten aufweist, abgebildet wurden, so neu anordnet, dass sich die Zuverlässigkeit der kodierten Bits bei einer anfänglichen Übertragung von der Zuverlässigkeit bei einer wiederholten Übertragung bei einer Anforderung einer wiederholten Übertragung durch einen Empfänger unterscheidet.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei jedes Modulationssymbol in einen ersten Teil für eine Übertragung auf einem I-Kanal, in Phase, und einen zweiten Teil für eine Übertragung auf einem Q-Kanal, Quadraturphase, aufgeteilt wird, und wobei die Bitneuanordnungsvorrichtung die kodierten Bits durch Austauschen kodierter Bits, die auf den ersten Teil abgebildet wurden, mit kodierten Bits, die auf den zweiten Teil abgebildet wurden, neu anordnet.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei der Modulator die neu angeordneten Bits auf Modulationssymbole in einer 8PSK, 16QAM oder einer 64QAM abbildet.
Vorrichtung zum wiederholten Übertragen kodierter Bits in einem Sender eines mobilen Kommunikationssystems, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Kanalkodierer (220) zum Erzeugen kodierter Bits durch Kodieren von Eingabedaten mit einer vorbestimmten Kodierrate; eine Verschachtelungsvorrichtung (240) zum Verschachteln der kodierten Bits nach einer vorbestimmten Verschachtelungsregel; eine Bitneuanordnungsvorrichtung (250) zum Neuanordnen der verschachtelten Bits in einem vorbestimmten Neuanordnungsmuster bei einer Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch den Empfänger; und einen Modulator (260) zum Abbilden der neu angeordneten Bits auf Modulationssymbole in einem vorbestimmten Modulationsschema.
Vorrichtung zum wiederholten Übertragen kodierter Bits in einem Sender eines mobilen Kommunikationssystems, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Kanalkodierer (220) zum Erzeugen kodierter Bits durch Kodieren von Eingabedaten mit einer vorbestimmten Kodierrate; eine Verschachtelungsvorrichtung (240) zum Verschachteln der kodierten Bits nach einer vorbestimmten Verschachtelungsregel und zum Neuanordnen der verschachtelten Bits in einem vorbestimmten Neuanordnungsmuster bei einer Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch den Empfänger; und einen Modulator (260) zum Abbilden der neu angeordneten Bits auf Modulationssymbole in einem vorbestimmten Modulationsschema.
Verfahren zum Empfangen neu angeordneter kodierter Bits in einem mobilen Kommunikationssystem, wobei ein Sender anfänglich übertragene kodierte Bits bei einer Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch einen Empfänger neu anordnet, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Demodulieren (520) von Daten, die für eine übertragene Anforderung für eine wiederholte Übertragung empfangen wurden, und Ausgeben kodierter Bits; Neuanordnen (540) der kodierten Bits in einem vorbestimmten Neuanordnungsmuster, das einem im Sender verwendeten Neuanordnungsmuster entspricht; und Dekodieren (570) der neu angeordneten kodierten Bits.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei die kodierten Bits vor der Neuanordnung im Sender in der ursprünglichen Reihenfolge neu angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei im Schritt des Dekodierens die neu angeordneten Bits mit den vorher empfangenen entsprechenden kodierten Bits kombiniert werden.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei im Schritt des Demodulierens eine symbolweise Abbildung der empfangenen Daten in einer 8PSK, 16QAM oder 64QAM aufgehoben wird.
Vorrichtung zum Empfangen neu angeordneter kodierter Bits in einem mobilen Kommunikationssystem, wobei ein Sender die anfänglich übertragenen kodierten Bits bei einer Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch einen Empfänger neu anordnet, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Demodulator (410) zum Demodulieren von Daten, die als ein Ergebnis einer übertragenen Anforderung für eine wiederholte Übertragung empfangen werden, und zum Ausgeben kodierter Bits; eine Bitneuanordnungsvorrichtung (420) zum Neuanordnen der kodierten Bits in einem vorbestimmten Neuanordnungsmuster, das einem im Sender verwendeten Neuanordnungsmuster entspricht; und einen Kanaldekodierer (460) zum Dekodieren der neu angeordneten kodierten Bits.
Vorrichtung nach Anspruch 30, wobei die Bitneuanordnungsvorrichtung die kodierten Bits in einer Reihenfolge neu anordnet, die vor der Neuanordnung im Sender existiert hat.
Vorrichtung nach Anspruch 30, weiterhin eine Kombiniervorrichtung für ein Kombinieren der neu angeordneten Bits mit den vorher empfangenen entsprechend kodierten Bits und ein Liefern der kombinierten Bits an den Kanaldekodierer umfassend.
Vorrichtung nach Anspruch 30, weiter umfassend: eine Fehlerprüfvorrichtung (470) zum Extrahieren von Fehlerprüfbits aus Informationsbits, die durch den Kanaldekodierer (460) Paket für Paket dekodiert wurden und zum Bestimmen, ob die Informationsbits gemäß den extrahierten Fehlerprüfbits Fehler aufweisen; und eine Steuervorrichtung zum Anfordern einer wiederholten Übertragung der kodierten Bits vom Sender, wenn die Informationsbits Fehler aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 30, wobei der Demodulator (410) eine symbolweise Abbildung der empfangenen Daten in einer 8PSK, 16QAM oder 64QAM aufhebt.
Vorrichtung zum Empfangen neu angeordneter kodierter Bits in einem mobilen Kommunikationssystem, wobei ein Sender anfänglich übertragene kodierte Bits auf eine Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch einen Empfänger neu anordnet, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Demodulator (410) zum Demodulieren von Daten in einem vorbestimmten Modulationsschema, die als Ergebnis einer übertragenen Anforderung für eine wiederholte Übertragung empfangen wurden und zum Ausgeben von kodierten Bits; eine Bitneuanordnungsvorrichtung (420) zum Neuanordnen der kodierten Bits in einem vorbestimmten Neuanordnungsmuster gemäß einem im Sender verwendeten Neuanordnungsmuster, wobei das in dem Sender verwendete Neuordnungsmuster auf einen Paketdatenstrom angewendet wird; eine Entschachtelungsvorrichtung (430) zum Entschachteln der neu angeordneten Bits entsprechend einer im Sender verwendeten Entschachtelungsregel; eine Kombiniervorrichtung (440) zum Kombinieren der entschachtelten Bits mit den vorher empfangenen entsprechenden kodierten Bits; einen Kanaldekodierer (460) zum Dekodieren der kombinierten Bits; eine Fehlerprüfvorrichtung (470) zum Extrahieren von Fehlerprüfbits aus Informationsbits, die durch den Kanaldekodierer Paket für Paket dekodiert wurden, und zum Bestimmen, ob die Informationsbits Fehler gemäß der extrahierten Fehlerprüfbits aufweisen; und eine Steuervorrichtung zum Anfordern einer wiederholten Übertragung der kodierten Bits vom Sender, wenn die Informationsbits Fehler aufweisen.
Vorrichtung zum Empfangen neu angeordneter kodierter Bits in einem mobilen Kommunikationssystem, wobei ein Sender anfänglich übertragene kodierte Bits auf eine Anforderung für eine wiederholte Übertragung durch einen Empfänger für eine wiederholte Übertragung der kodierten Bits neu anordnet, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Demodulator (410) zum Demodulieren von Daten in einem vorbestimmten Modulationsschema, die als Ergebnis einer übertragenen Anforderung für eine wiederholte Übertragung empfangen wurden und zum Ausgeben von kodierten Bits; eine Entschachtelungsvorrichtung (430) zum Entschachteln der kodierten Bits entsprechend einer im Sender verwendeten Entschachtelungsregel und zum Neuanordnen der entschachtelten Bits in einem vorbestimmten Neuanordnungsmuster gemäß einem im Sender verwendeten Neuanordnungsmuster; eine Kombiniervorrichtung (440) zum Kombinieren der entschachtelten Bits mit den vorher empfangenen entsprechenden kodierten Bits; einen Kanaldekodierer (460) zum Dekodieren der kombinierten Bits; eine Fehlerprüfvorrichtung (470) zum Extrahieren von Fehlerprüfbits aus Informationsbits, die durch den Kanaldekodierer Paket für Paket dekodiert wurden, und zum Bestimmen, ob die Informationsbits Fehler gemäß der extrahierten Fehlerprüfbits aufweisen; und eine Steuervorrichtung zum Anfordern einer wiederholten Übertragung der kodierten Bits vom Sender, wenn die Informationsbits Fehler aufweisen.
Modulationsverfahren zum Übertragen von Daten in einem mobilen Kommunikationssystem, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Auswählen eines Modulationsschemas, das zu einer momentanen Übertragungszeit verwendet wird und eines Pakets, das zu einer momentanen Übertragungszeit übertragen wird, kodieren von Datenbits zum Erzeugen kodierter Datenbits entsprechend einer bestimmten Kodierrate; Verschachteln der kodierten Bits zum Erzeugen verschachtelter Bits Ratenanpassen der verschachtelten Bits zum Erzeugen ratenangepasster Bits, Austauschen eines Teils der ratenangepassten Bits in ein Modulationssymbol; und Übertragen des Modulationssymbols, wobei das eine Modulationssymbol aus einem ersten Teil, mit einer relativ hohen Zuverlässigkeit und einem zweiten Teil mit einer relativ niedrigen Zuverlässigkeit besteht.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei der Schritt des Austauschens durch Wechseln der Bits, die in dem ersten Teil und der Bits, die in dem zweiten Teil in dem einen Modulationssymbol platziert sind, durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei der Schritt des Austauschens durchgeführt wird, wenn eine Anforderung für eine wiederholte Übertragung vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 37, weiterhin den Schritt des Kanalverschachtelns der ratenangepassten Bits umfassend, um einen Burst-Fehler der Datenübertragung zu verhindern.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei das Modulationsschema ein 16QAM oder ein 64QAM ist.
System zum Übertragen von Daten, umfassend: eine Steuervorrichtung zum Auswählen eines Modulationsschemas, das zu einer momentanen Übertragungszeit verwendet wird und eines Pakets, das zu einer momentanen Übertragungszeit übertragen wird, einen Kodierer zum Kodieren von Datenbits, um kodierte Bits entsprechend einer Kodierrate zu erzeugen, eine Verschachtelungsvorrichtung zum Verschachteln der kodierten Bits, um verschachtelte Bits zu erzeugen, eine Ratenanpassvorrichtung (230) zum Ratenanpassen verschachtelter Bits, um ratenangepasste Bits zu erzeugen, ein Modulator zum Austauschen von Teilen der ratenangepassten Bits in ein Modulationssymbol und zum Modulieren der ausgetauschten Bits entsprechend des ausgewählten Modulationsschemas, um ein Modulationssymbol zu erzeugen, und ein Sender, um das Modulationssymbol zu senden, wobei das eine Modulationssymbol aus einem ersten Teil, mit einer relativ hohen Zuverlässigkeit und einem zweiten Teil mit einer relativ niedrigen Zuverlässigkeit besteht.
System nach Anspruch 42, wobei der Modulator durch Wechseln der Bits, die in dem ersten Teil und der Bits, die in dem zweiten Teil in dem einen Modulationssymbol platziert sind, die Teile der ratenangepassten Bits in dem einen Modulationssymbol austauscht.
System nach Anspruch 42, wobei der Modulator die Teile des ratenangepassten Bits austauscht, wenn eine Anforderung für eine wiederholte Übertragung vorliegt.
System nach Anspruch 42, weiterhin eine Kanalverschachtelungsvorrichtung zum Kanalverschachteln der ratenangepassten Bits umfassend, um einen Burst-Fehler einer Datenübertragung zu verhindern.
System nach Anspruch 42, wobei das Modulationsschema ein 16QAM oder eine 64QAM ist.