DE10248706A1

DE10248706A1 - Sendeempfänger-Vorrichtung und Verfahren für die effiziente Neuübertragung und Decodierung von Daten mit hoher Geschwindigkeit in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem

Info

Publication number: DE10248706A1
Application number: DE2002148706
Authority: DE
Inventors: Yong-Suk Moon; Hun-Koe Kim; Jae-Seung Yoon
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2022-10-19
Also published as: CN1298176C; FI20021864A0; SE0203086L; JP2003198429A; FI119345B; CA2408875A1; DE10248706B4; GB0224288D0; FR2831369A1; CN1434647A; ITMI20022233A1; CA2408875C; SE523495C2; GB2381719B; KR100827147B1; GB2381719A; SE0203086D0; FI20021864A; US7027782B2; AU2002301552B2

Abstract

Verfahren zum erneuten Übertragen von codierten Bits durch einen Sender in Reaktion auf eine Neuübertragungsanforderung von einem Empfänger in einem Mobilkommunikationssystem, das aus einem Codierer mit einer bestimmten Codierrate ausgegebene codierte Bits in codierte Bits mit einer höheren Priorität und codierte Bits mit einer niedrigeren Priorität trennt und von dem Sender zu dem Empfänger einen Strom von Symbolen überträgt, der durch das Symbolabbilden der codierten Bits mit höherer Priorität und der codierten Bits mit niedrigerer Priorität durch eine spezifische Modulationstechnik erhalten wird. Das Verfahren umfasst das Bestimmen der für die Neuübertragung verfügbaren Anzahl von Orthogonalcodes, das Trennen der codierten Bits mit höherer Priorität und der codierten Bits mit niedrigerer Priorität in eine Vielzahl von Teilpaketen mit einer bestimmten Größe, das Auswählen von einem Teil der Teilpakete oder wiederholt zu übertragenden Teilpakete in Abhängigkeit von der bestimmten Anzahl von verfügbaren Orthogonalcodes und das Übertragen eines Stroms von Symbolen, der durch das Symbolabbilden der codierten Bits der ausgewählten Teilpakete durch die spezifische Modulationstechnik erhalten wird, mit den bestimmten verfügbaren Orthogonalcodes.

Description

PRIORITÄT

Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität gegenüber einer Anmeldung mit dem Titel "Transceiver Apparatus and Method for Efficient High-Speed Data Retransmission and Decoding in a CDMA Mobile Communication System", die am 19. Oktober 2001 beim koreanischen Patentamt eingereicht wurde und mit der Seriennummer 2001-64742 versehen wurde. Der Inhalt dieser Anmeldung ist hier unter Bezugnahme eingeschlossen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Erfindungsfeld

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung und ein Verfahren z um Messen einer Fortpflanzungsverzögerung in einem CDMA (Code Division Multiple Access = Codemehrfachzugriff)- Mobilkommunikationssystem und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Messen einer Fortpflanzungsverzögerung in einem NB-TDD (Narrow Band Time Division Duplexing = Schmalband-Zeitteilungs-Duplexverkehr)-CDMA- Mobilkommunikationssystem.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Gegenwärtig entwickeln sich Mobilkommunikationssysteme von früher sprachbasierten Kommunikationssystemen zu Funkdatenpaket-Kommunikationssystemen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Qualität, die Datendienste und Multimediadienste unterstützen. Außerdem befindet sich ein Mobilkommunikationssystem der dritten Generation, das in ein asynchrones 3GPP (3rd Generation Partnership Project)-System und ein synchrones 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2)-System unterteilt ist, in der Standardisierungsphase für einen Funkdatenpaket-Dienst mit hoher Geschwindigkeit und hoher Qualität. Zum Beispiel wird die Standardisierung des HSDPA (High Speed Downlink Packet Access = Hochgeschwindigkeits-Abwärtsverbindungs-Paketzugriff) durch 3GPP durchgeführt, während die Standardisierung des 1 × EV-DV (1 × Evolution-Data and Voice = 1 × Evolutionsdaten und Sprache) durch 3GPP2 durchgeführt wird. Derartige Standardisierungen werden implementiert, um eine Lösung für einen Funkdatenpaket- Übertragungsdienst mit hoher Geschwindigkeit und hoher Qualität von 2 MBit/s oder höher für das Mobilkommunikationssystem der dritten Generation zu finden. Weiterhin wurde ein Mobilkommunikationssystem der vierten Generation vorgeschlagen, das einen Multimediadienst mit hoher Geschwindigkeit und hoher Qualität bietet, der demjenigen des Mobilkommunikationssystems der dritten Generation überlegen ist.
Ein Hauptfaktor, der einem Funkdatendienst mit hoher Geschwindigkeit und hoher Qualität im Wege steht, ist die Funkkanalumgebung. Die Funkkanalumgebung wird häufig aufgrund einer Variation der Signalleistung geändert, die durch weißes Rauschen, Überblendung, Abschattung, Doppler-Effekte aufgrund der Bewegung und der häufigen Geschwindigkeitsänderung einer Benutzereinrichtung sowie durch Störungen durch andere Benutzer und Mehrpfadsignale verursacht wird. Um also einen Funkdatenpaket-Dienst mit hoher Geschwindigkeit vorzusehen, ist zusätzlich zu der allgemeinen Technologie für das bestehende Mobilkommunikationssystem der zweiten oder dritten Generation eine verbesserte Technik erforderlich, welche die Anpassungsfähigkeit auf Variationen in der Kanalumgebung erhöht. Ein Höchgeschwindigkeits-Leistungssteuerungsverfahren in Verbindung mit dem bestehenden System erhöht auch die Anpassungsfähigkeit auf Variationen in der Kanalumgebung. Jedoch nehmen sowohl 3GPP als auch 2GPP2, die die Standardisierung der Hochgeschwindigkeits- Datenpaketübertragung ausführen, auf das AMCS (Adaptive Modulation/Coding Scheme = Adaptives Modulations-/Codierschema) und die HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request = Hybride automatische Wiederholungsanforderung) Bezug.
Das AMCS ist eine Technik zum adaptiven Ändern einer Modulationstechnik und einer Codierrate eines Kanalcodierers in Übereinstimmung mit einer Variation in der Abwärtskanalumgebung. Um gewöhnlich die Abwärtskanalumgebung festzustellen, misst eine Benutzereinrichtung das Signal/Rauschen-Verhältnis (SNR) und überträgt die SNR- Information über eine Aufwärtsverbindung zu einem Knoten B. Der Knoten B sagt die Abwärtskanalumgebung auf der Basis der empfangenen SNR-Information voraus und weist eine entsprechende Modulationstechnik sowie eine entsprechende Codierrate in Übereinstimmung mit dem vorausgesagten Wert zu.
Die für das AMCS verfügbaren Modulationstechniken umfassen QPSK (Binary Phase Shift Keying), 8PSK (8-ary Phase Shift Keying), 16QAM (16-ary Quadrature Amplitude Modulation) und 64QAM (64-ary Quadrature Amplitude Modulation), und die für das AMCS verfügbaren Codierraten sind 1/2 und 3/4. Deshalb wendet ein AMCS-System die Modulationen höherer Ordnung (16QAM und 64QAM) sowie die höhere Codierrate 3/4 auf eine Benutzereinheit an, die sich in der Nähe des Knotens B befindet und eine gute Kanalumgebung aufweist, während es die Modulationen niedrigerer Ordnung (QPSK und 8PSK) sowie die niedrigere Codierrate 1/2 auf eine Benutzereinrichtung anwendet, die sich an einer Zellengrenze befindet. Außerdem vermindert das AMCS im Vergleich zu dem bestehenden Hochgeschwindigkeits-Leistungssteuerverfahren ein Störungssignal, um die durchschnittliche Systemleistung zu verbessern.
Die HARQ ist eine Verbindungssteuertechnik zum Korrigieren eines Fehlers durch das erneute Senden der fehlerhaften Daten bei Auftreten eines Paketfehlers während einer ursprünglichen Übertragung. Allgemein wird die HARQ in Chase Combining (CC), Full Incremental Redundancy (FIR) und Partial Incremental Redundancy (PIR) klassifiziert.
CC ist eine Technik zum derartigen Übertragen eines Pakets, sodass das während einer Neuübertragung übertragene gesamte Paket gleich dem in der ursprünglichen Übertragung übertragenen Paket ist. In dieser Technik kombiniert ein Empfänger das erneut übertragene Paket mit dem ursprünglich übertragenen Paket, das zuvor in einem Puffer gespeichert wurde, mittels einem vorbestimmten Verfahren. Dadurch kann die Zuverlässigkeit von in einen Decodierer eingegebenen codierten Bits erhöht werden, was eine Erhöhung der Gesamtsystemleistung zur Folge hat. Das Kombinieren der zwei gleichen Paketen ist der wiederholten Codierung hinsichtlich der Wirkung ähnlich, sodass die Leistungsverstärkung um durchschnittlich ungefähr 3 dB erhöht werden kann.
FIR ist eine Technik zum Übertragen eines Pakets, das nur durch den Kanalcodierer erzeugte redundante Bits umfasst, anstelle desselben Pakets, wodurch die Leistung eines Decodierers in dem Empfänger erhöht wird. Das heißt, FIR verwendet die neuen redundanten Bits sowie die ursprünglich übertragenen Informationen während der Decodierung, was eine Verminderung der Codierrate zur Folge hat, wodurch die Leistung des Decodierers verbessert wird. Es ist in der Codiertheorie wohlbekannt, dass eine Leistungsverstärkung aufgrund einer niedrigen Codierrate höher ist als die Leistungsverstärkung aufgrund einer wiederholten Codierung. Deshalb ist FIR gegenüber CC hinsichtlich nur der Leistungsverstärkung überlegen.
Im Gegensatz zu FIR ist PIR eine Technik zum Übertragen eines kombinierten Datenpakets aus Informationsbits und den neuen redundanten Bits während der Neuübertragung. Deshalb kann PIR ähnliche Wirkungen wie CC erhalten, indem es die erneut übertragenen Informationsbits mit den ursprünglich übertragenen Informationsbits während der Decodierung kombiniert, wobei es außerdem ähnliche Wirkungen wie FIR erzielt, indem die Decodierung unter Verwendung der redundanten Bits durchgeführt wird. PIR hat eine etwas höhere Codierrate als FIR und weist eine Leistung auf, die zwischen denjenigen von FIR und CC liegt. Die HARQ sollte jedoch nicht nur hinsichtlich ihrer Leistung, sondern auch hinsichtlich der Systemkomplexität wie etwa der Puffergröße und der Signalisierung des Empfängers beurteilt werden. Deshalb fällt die Entscheidung für eine dieser Techniken nicht leicht.
Das AMCS und die HARQ sind separate Techniken zum Erhöhen der Anpassungsfähigkeit auf Variationen in der Verbindungsumgebung. Vorzugsweise wird die Systemleistung wesentlich erhöht, indem die beiden Techniken miteinander kombiniert werden. Dabei bestimmt der Sender eine entsprechende Modulationstechnik und Codierrate für den Abwärtskanalzustand mittels AMCS, wobei er dann die Paketdaten in Übereinstimmung mit der bestimmten Modulationstechnik und Codierrate sendet. Wenn das durch den Sender übertragene Datenpaket nicht decodiert werden kann, sendet der Empfänger eine Neuübertragungsanforderung. Nach Empfang der Neuübertragungsanforderung von dem Empfänger, überträgt der Knoten B das Datenpaket mittels der HARQ erneut.
Fig. 1 stellt einen bestehenden Sender für die Hochgeschwindigkeits-Paketdatenübertragung dar, wobei verschiedene AMCS-Techniken und HARQ-Techniken durch die Steuerung eines Kanalcodierers 112 realisiert werden können.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst der Kanalcodierer 112 einen Codierer und einen Abschneider (nicht gezeigt). Wenn Eingabedaten mit einer vorbestimmten Datenrate an einem Eingangsanschluss des Kanalcodierers 112 angelegt werden, führt der Codierer eine Codierung durch, um die Übertragungsfehlerrate zu vermindern. Weiterhin schneidet der Abschneider eine Ausgabe des Codierers in Übereinstimmung mit einer Codierrate und einem HARQ-Typ ab, die zuvor durch eine Steuereinrichtung 120 bestimmt werden, und gibt seine Ausgabe an einen Kanalverschachteler 144 aus. Weil das zukünftige Mobilkommunikationssystem eine leistungsstarke Kanalcodiertechnik benötigt, um Hochgeschwindigkeits- Multimediadaten zuverlässig zu übertragen, wird der Kanalcodierer 112 von Fig. 1 wie in Fig. 2 gezeigt durch einen Turbocodierer mit einer Muttercodierrate R = 1/6 und einem Abschneider 216 realisiert. Es ist bekannt, dass die Kanalcodierung durch den Turbocodierer eine Leistung aufweist, die dem Shannon-Limit hinsichtlich der Bitfehlerrate (BER) auch bei einem niedrigen SNR am nächsten ist. Die Kanalcodierung durch den Turbocodierer wird auch für die HSDPA- und 1 × EV-DV-Standardisierung durch 3GPP und 3GPP2 angewendet. Die Ausgabe des Turbocodierers kann in systematische Bits und Paritätsbits unterteilt werden. Die "systematischen Bits" beziehen sich auf die zu übertragenen eigentlichen Bits, während sich die "Paritätsbits" auf ein Signal beziehen, das verwendet wird, um einen Empfänger beim Korrigieren eines möglichen Übertragungsfehlers zu unterstützen. Der Abschneider 216 schneidet selektiv die systematischen Bits oder die Paritätsbits aus dem Codierer ab, um eine vorbestimmte Codierrate zu erfüllen.
Wie in Fig. 2 gezeigt, gibt der Turbocodierer die intakten Eingabedaten als einen systematischen Bitstrom X aus. Die Eingabedaten werden auch zu einem ersten Kanalcodierer 210 gegeben, und der erste Kanalcodierer 210 führt eine Codierung auf den Eingabedaten durch und gibt zwei unterschiedliche Paritätsbitströme Y₁ und Y₂ aus. Außerdem werden die Eingabedaten auch an einen Verschachteler 212 gegeben, und der Verschachteler 212 verschachtelt die Eingabedaten. Die intakten, verschachtelten Eingabedaten werden als ein verschachtelter systematischer Bitstrom X' übertragen. Die verschachtelten Eingabedaten werden zu einem zweiten Kanalcodierer 214 gegeben, und der zweite Kanalcodierer 214 führt eine Codierung auf den verschachtelten Eingabedaten durch und gibt zwei unterschiedliche Paritätsbitströme Z₁ und Z₂ aus. Die systematischen Bitströme X und X' und die Paritätsströme Y₁, Y₂, Z₁ und Z₂ werden in einer Übertragungseinheit von 1, 2, . . ., N zu dem Abschneider 216 gegeben. Der Abschneider 216 bestimmt ein Abschneidemuster in Übereinstimmung mit einem Steuersignal von der Steuereinrichtung 120 von Fig. 1 und führt eine Abschneidung auf dem systematischen Bitstrom X, dem verschachtelten systematischen Bitstrom X' und den vier unterschiedlichen Paritätsströmen Y₁, Y₂, Z₁ und Z₂ unter Verwendung des bestimmten Abschneidemusters durch, um die gewünschten systematischen Bits und Paritätsbits auszugeben.
Wie oben beschrieben, hängt das zum Abschneiden der codierten Bits durch den Abschneider 216 verwendete Abschneidemuster von der Codierrate und dem HARQ-Typ ab. Das heißt, unter Verwendung von CC kann dasselbe Paket in jeder Übertragung übertragen werden, indem die codierten Bits derart abgeschnitten werden, dass der Abschneider 216 eine fixe Kombination der systematischen Bits und der Paritätsbits in Übereinstimmung mit einer bestimmten Codierrate aufweist. Unter Verwendung von IR (entweder FIR oder PIR) schneidet der Abschneider 216 die codierten Bits in einer Kombination aus den systematischen Bits und den Paritätsbits in Übereinstimmung mit der gegebenen Codierrate während der ursprünglichen Übertragung ab und schneidet die codierten Symbole in einer Kombination aus verschiedenen Paritätsbits bei jeder Neuübertragung ab, sodass die Gesamtcodierrate vermindert wird. Wenn beispielsweise CC mit der Codierrate 1/2 verwendet wird, kann der Abschneider 216 kontinuierlich dieselben Bits X und Y1 für ein Eingabebit bei der ursprünglichen Übertragung und der Neuübertragung ausgeben, indem er stets [1 1 0 0 0 0] in der Reihenfolge der codierten Bits [X Y₁ Y₂ X' Z₁ Z₂] als Abschneidemuster verwendet. Unter Verwendung von FIR gibt der Abschneider 216 die codierten Bits in der Reihenfolge [X₁ Y₁₁ X₂ Z₂₁] bei der ursprünglichen Übertragung und in der Reihenfolge [Y₂₁ Z₂₁ Y₁₂ Z₁₂] bei der Neuübertragung für zwei Eingabebits aus, indem er [1 1 0 0 0 0; 1 0 0 0 0 1] und [0 0 1 0 0 1; 0 1 0 0 1 0] als Abschneidemuster bei jeweils der ursprünglichen Übertragung und der Neuübertragung verwendet. Wie nicht eigens dargestellt, kann ein durch 3GPP2 verwendeter R = 1/3- Turbocodierer durch den ersten Kanalcodierer 210 und den Abschneider 216 von Fig. 2 realisiert werden.
Im Folgenden wird eine Paketdatenübertragungsoperation durch das AMCS-System und das HARQ-System von Fig. 1 beschrieben. Vor der Übertragung eines neuen Paketes bestimmt die Steuereinrichtung 120 des Senders eine entsprechende Modulationstechnik und Datenrate auf der Basis der Abwärtskanalzustandsinformation vom Empfänger. Die Steuereinrichtung 120 gibt Informationen zu der bestimmten Modulationstechnik und Codierrate an den Kanalcodierer 112, einen Modulator 116 und einen Frequenzspreizer 118. Eine Datenrate in einer physikalischen Schicht hängt von der bestimmten Modulationstechnik und Codierrate ab. Der Kanalcodierer 112 führt eine Bitabschneidung in Übereinstimmung mit einem bestimmten Abschneidungsmuster durch, nachdem er die Codierung auf der Basis eines Signals aus der Steuereinrichtung 120 durchführt, um schließlich codierte Bits auszugeben. Die aus dem Kanalcodierer 112 ausgegebenen codierten Bits werden zu dem Kanalverschachteler 114 gegeben, wo sie einer Verschachtelung unterzogen werden. Die Verschachtelung ist eine Technik zum Verhindern eines Burst-Fehlers durch eine Streuung der Eingabebits, um Datensymbole auf mehrere Positionen zu verteilen, anstatt die Datensymbole in einer abschwächenden Umgebung an derselben Position zu konzentrieren. Der einfacheren Erläuterung halber wird angenommen, dass die Größe des Kanalverschachtelers 114 größer oder gleich der Gesamtanzahl der codierten Bits ist. Der Modulator 116 nimmt eine Symbolabbildung der verschachtelten, codierten Bits in Übereinstimmung mit der zuvor durch die Steuereinrichtung 120 bestimmten Modulationstechnik und einer bestimmten Symbolabbildungstechnik vor. Wenn die Modulationstechnik durch M wiedergegeben wird, wird die Anzahl der codierten Bits für ein Symbol gleich log₂M. Der Frequenzspreizer 118 weist mehrere Walsh-Codes zu den modulierten Symbolen aus dem Modulator 115 für die Hochgeschwindigkeits-Übertragung in Übereinstimmung mit der durch die Steuereinrichtung 120 bestimmten Datenrate zu und spreizt die modulierten Symbole mit den zugewiesenen Walsh-Codes. Wenn eine fixe Chiprate und ein fixer Spreizfaktor (SF) in dem Hochgeschwindigkeits- Paketübertragungssystem verwendet werden, ist eine Rate der mit einem Walsh-Code übertragenen Symbole konstant. Um also die bestimmte Datenrate zu verwenden, müssen mehrere Walsh-Codes verwendet werden.
Wenn zum Beispiel ein System mit einer Chiprate von 3,84 MBit/s und ein SF von 16 Chips/Symbol ein 16QAM und eine Kanalcodierrate von 3/4 verwenden, wird eine Datenrate, die mit einem Walsh-Code vorgesehen werden kann, zu 1,08 MBit/s. Wenn also 10 Walsh-Codes verwendet werden, können Daten mit einer Datenrate von höchstens 10,8 MBit/s übertragen werden.
Es wird in dem Sender des Hochgeschwindigkeits- Paketübertragungssystems von Fig. 1 angenommen, dass die durch die Steuereinrichtung 120 bestimmte Modulationstechnik und Codierrate bei der ursprünglichen Übertragung eines Datenpaketes in Übereinstimmung mit einem Kanalzustand auch bei der Neuübertragung verwendet werden. Wie oben beschrieben, ist die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung jedoch auch in einer Neuübertragungsperiode durch die HARQ aufgrund der Änderung der Benutzereinheiten in einer Zelle und der Doppler- Verschiebung einer Änderung des Kanalzustands unterworfen. Deshalb trägt das Aufrechterhalten der Modulationstechnik und der Codierrate bei der ursprünglichen Übertragung zu einer Reduktion der Systemleistung bei.
Aus diesem Grund prüfen die weitergehenden HSDPA- und 1 × EV-DV-Standardisierungen ein verbessertes Verfahren zum Ändern der Modulationstechnik und der Codierrate auch in der Neuübertragungsperiode. Wenn zum Beispiel in einem System, das CC als HARQ verwendet, der HARQ-Typ geändert wird, überträgt ein Sender einen Teil oder das gesamte ursprünglich übertragene Datenpaket neu, wobei ein Empfänger das teilweise erneut übertragene Paket mit dem gesamten ursprünglich übertragenen Paket kombiniert, was eine Reduktion der gesamten Bitfehlerrate eines Decodierers zur Folge hat. Die Aufbauten des Senders und des Empfängers sind jeweils in Fig. 3 und 4 gezeigt.
Wie in Fig. 3 gezeigt, umfasst der Sender für das verbesserte Verfahren weiterhin einen Teil-Chase-Codierer 316 zusätzlich zu dem Sender von Fig. 1. Wie in Fig. 3 gezeigt, werden die durch das Codieren der Eingabedaten in Übereinstimmung mit der gegebenen Modulationstechnik und Codierrate durch den Kanalcodierer 112 erzeugten codierten Bits zu dem Teil-Chase-Codierer 316 gegeben, nachdem sie durch einen Verschachteler 114 verschachtelt wurden. Der Teil-Chase- Codierer 316 steuert eine bei der Neuübertragung zu übertragende Datenmenge (oder die Anzahl der Datenbits) aus den verschachtelten, codierten Bits auf der Basis von aus der Steuereinrichtung 322 erhaltenen Informationen zu der bei der ursprünglichen Übertragung verwendeten Übertragungstechnik, der aktuellen Modulationstechnik und der Anzahl der zu verwendenden Walsh-Codes. Ein Modulator 318 führt eine Symbolabbildung auf den codierten Bits aus dem Teil-Chase- Codierer 316 in Übereinstimmung mit einer bestimmten Modulationstechnik durch und gibt seine Ausgabe an den Spreizer 320. Der Spreizer 320 weist die erforderliche Anzahl von Walsh-Codes aus den für die modulierten Symbole verfügbaren Walsh-Codes aus dem Modulator 318 zu und frequenzspreizt die modulierten Symbole mit den zugewiesenen Walsh-Codes. Dabei ist die Kanalcodierrate bei der Neuübertragung identisch mit der Kanalcodierrate bei der ursprünglichen Übertragung, wobei sich die Anzahl der Walsh- Codes für die Verwendung bei der Neuübertragung von der bei der ursprünglichen Übertragung verwendeten Anzahl unterscheiden kann.
Fig. 4 zeigt den Aufbau eines Empfängers in Entsprechung zu dem Sender von Fig. 3. Der Empfänger umfasst zusätzlich zu dem bestehenden Empfänger weiterhin einen Teil-Chase- Kombinierer 416 in Entsprechung zu dem Teil-Chase-Codierer 316 von Fig. 3. Ein Entspreizer 412 entspreizt die modulierten Symbole, die von dem Sender übertragen wurde, mit denselben durch den Sender verwendeten Walsh-Codes und gibt seine Ausgabe an einen Demodulator 414 aus. Der Demodulator 414 demoduliert die modulierten Symbole aus dem Entspreizer 412 mit einer Demodulationstechnik in Entsprechung zu der durch den Sender verwendeten Modulationstechnik und gibt einen entsprechenden LLR (Log-Likelihood-Ratio)-Wert an den Teil- Chase-Codierer 416 aus. Der LLR-Wert ist ein Wert, der durch das Durchführen einer weichen Entscheidung auf den demodulierten, codierten Bits bestimmt wird. Der Teil-Chase- Kombinierer 416 ist anstelle des weichen Kombinierers in dem bestehenden Empfänger vorgesehen. Der Grund hierfür liegt darin, dass wenn sich die bei der ursprünglichen Übertragung verwendete Modulation von der bei der Neuübertragung verwendeten Modulation unterscheidet, die Paketkombinierung teilweise durchgeführt wird, weil sich die Menge der erneut übertragenen Daten von der Menge der ursprünglich übertragenen Daten unterscheidet. Wenn die Modulation der höheren Ordnung bei der Neuübertragung verwendet wird, führt der Teil-Chase- Codierer 416 ein vollständiges Kombinieren auf dem gesamten Paket durch. Wenn jedoch die Modulation der niedrigeren Ordnung bei der Neuübertragung verwendet wird, führt der Teil- Chase-Kombinierer 416 eine Teilkombination durch. Der Teil- Chase-Kombinierer 416 gibt die teilweise oder vollständig kombinierten, codierten Bits zu einem Entschachteler 418. Der Entschachteler 418 entschachtelt die codierten Bits aus dem Teil-Chase-Kombinierer 416 und gibt die entschachtelten Daten zu einem Kanaldecodierer 420. Der Kanaldecodierer 420 decodiert die entschachtelten codierten Bits in Übereinstimmung mit einer bestimmten Decodiertechnik. Obwohl nicht in Fig. 4 gezeigt, führt der Empfänger eine zyklische Redundanzprüfung CRC (Cyclic Redundancy Check) auf den decodierten Informationsbits durch und überträgt ein Bestätigungs- (ACK = Acknowledge) oder negatives Bestätigungssignal (NACK = Negative Acknowledge) zu einem Knoten B in Übereinstimmung mit den CRC-Prüfergebnissen, um die Übertragung von neuen Daten oder die Neuübertragung des fehlerhaften Pakets anzufordern.
Fig. 5A zeigt eine Änderung in der Größe des durch den Teil-Chase-Codierer 316 von Fig. 3 codierten Pakets in Übereinstimmung mit einer Änderung in der Modulationstechnik bei der ursprünglichen Übertragung und der Neuübertragung sowie einer Änderung in der Anzahl der verfügbaren Codes. Es wird hier angenommen, dass eine Turbocoderate gleich 1/2 ist und dass die Anzahl der verfügbaren Codes bei der Neuübertragung auf drei reduziert ist, was kleiner als die Hälfte der acht bei der ursprünglichen Übertragung verfügbaren Codes ist. Wenn die Modulationsordnung bei der Neuübertragung höher ist als die Modulationsordnung bei der ursprünglichen Übertragung, wird nur ein Teil des ursprünglich übertragenen Pakets erneut übertragen. Wenn zum Beispiel wie in (a-2) von Fig. 5A gezeigt eine Modulationstechnik von M_i = QPSK bei der ursprünglichen Übertragung zu M_r = 16QAM bei der Neuübertragung geändert wird, wird die Anzahl der codierten Bits pro Code während der Neuübertragung zu der doppelten Anzahl der codierten Bits pro Code während der ursprünglichen Übertragung. Weil jedoch die Anzahl der während der Neuübertragung zugewiesenen Codes kleiner als die Hälfte der während der ursprünglichen Übertragung zugewiesenen Codes ist, wird nur ein Teil des ursprünglich übertragenen Paketes erneut übertragen. In diesem Fall werden aus den während der ursprünglichen Übertragung durch insgesamt acht Codes übertragenen Datenblöcken während der Neuübertragung nur die Datenblöcke A, B, C, D, E und F in Entsprechung zu den ersten sechs Codes durch drei verfügbare Codes übertragen. Wenn außerdem wie in (a-1) von Fig. 5A gezeigt die Modulationstechnik bei der Neuübertragung mit der Modulationstechnik bei der ursprünglichen Übertragung identisch ist (M_i = M_r), wird die Größe der übertragbaren Daten proportional zu der reduzierten Anzahl der Codes reduziert. Deshalb werden aus den bei der ursprünglichen Übertragung durch die acht Codes übertragenen Datenblöcken bei der Neuübertragung nur die Datenblöcke A, B und C in Entsprechung zu den ersten drei Codes durch drei verfügbare Codes übertragen.
Fig. 5B zeigt, wie der Teil-Chase-Kombinierer 416 ein durch den Teil-Chase-Codierer 316 übertragenes Datenpaket während der ursprünglichen Übertragung und der Neuübertragung kombiniert. Wenn zum Beispiel wie in (b-2) von Fig. 5B gezeigt die Modulationstechnik von M_i = QPSK zu M_r = 16QAM geändert wird, sind die aufgrund einer Änderung in der Anzahl der Codes übertragbaren Datenblöcke die Datenblöcke A, B, C, D, E und F aus den ursprüngliche übertragenen Datenblöcken. Deshalb werden die Datenblöcke A, B, C, D, E und F teilweise weich mit den ursprünglich übertragenen Datenblöcken A bis H kombiniert, um die Zuverlässigkeit eines empfangenen Signals zu erhöhen. Wenn außerdem wie in (b-1) von Fig. 5B gezeigt die bei der Neuübertragung verwendete Modulationstechnik identisch mit der bei der ursprünglichen Übertragung verwendeten Modulationstechnik ist (M_i = M_r), entspricht ein erneut übertragenes Datenpaket den ursprünglich übertragenen Datenblöcken A bis C. Deshalb führt der Teil-Chase-Kombinierer 416 eine Teil-Chase-Kombination auf dem ursprünglich übertragenen Paket und dem erneut übertragenen Datenpaket durch. Dabei ist zu beachten, dass obwohl die Größe des kombinierten Datenblocks kleiner als im Fall von (b-2) ist, die Zuverlässigkeit der kombinierten Neuübertragungsdaten relativ hoch ist, weil die Modulation niedriger Ordnung verwendet wird. Deshalb wird die Leistung nicht immer linear in Übereinstimmung mit der Größe des kombinierten Teilpakets bestimmt.
In Fig. 5A und 5B wird der Fall, in dem die Anzahl der Codes während der Neuübertragung erhöht wird, nicht betrachtet, weil wenn die bei der Neuübertragung verwendete Modulationsordnung höher oder gleich der bei der ursprünglichen Übertragung verwendeten Modulationsordnung ist und wenn die Anzahl der für die Neuübertragung zugewiesenen Codes größer als die Anzahl der für die ursprüngliche Übertragung zugewiesenen Codes ist, das gesamte Paket kombiniert werden kann. In diesem Fall wird vorzugsweise die gleiche Modulationstechnik verwendet, anstatt die Modulationstechnik zu einer Modulationstechnik höherer Ordnung zu ändern.
Fig. 6A und 6B zeigen jeweils Operationen des Teil-Chase- Codierers 316 und des Teil-Chase-Kombinierers 416, wenn die Anzahl der bei der Neuübertragung verwendeten Codes im Vergleich zu den bei der ursprünglichen Übertragung verwendete vier Codes auf sechs erhöht wird.
Wenn wie in (a-2) von Fig. 6A gezeigt die Modulationstechnik von M_i = 16QAM bei der ursprünglichen Übertragung zu M_r = QPSK bei der Neuübertragung geändert wird, entsprechen während der Neuübertragung durch zwei Codes übertragene Datenblöcke den während der ursprünglichen Übertragung durch einen Code übertragenen Datenblöcken. Deshalb werden aus den ursprünglichen Datenblöcken die Datenblöcke A, B und C in Entsprechung zu den ersten drei Codes während der Neuübertragung durch die zugewiesenen sechs Codes übertragen. Die Datenblöcke A, B und C werden schließlich wie in (b-2) von Fig. 6A gezeigt teilweise mit den ursprünglich übertragenen Datenblöcken am Empfänger weich codiert.
Wenn wie in (a-1) von Fig. 6A gezeigt die Modulationstechnik bei der Neuübertragung identisch mit der Modulationstechnik bei der ursprünglichen Übertragung ist (M_i = M_r), können bei der Neuübertragung die Datenblöcke A, B, C, D, A und B übertragen werden, d. h. die 1,5-fache Anzahl der ursprünglich übertragenen Datenblöcke. Deshalb kann der Empfänger wie in (b-1) von Fig. 6B gezeigt in einer Übertragung zwei weiche Kombinationseffekte für die Datenblöcke A und B und einen weichen Kombinationseffekt für die Datenblöcke C und D erhalten. Das heißt, es kann der Effekt der gleichzeitigen Durchführung einer mehrfachen vollen Kombination erhalten werden, wodurch die Systemleistung erhöht wird. Wie oben beschrieben, ist die Größe des kombinierten Teilpakets jedoch nicht immer proportional zu der Leistung. Der Grund hierfür ist, dass ein Prozess zum Kombinieren des gesamten Pakets unter Verwendung derselben Modulationstechnik in einem schlechten Kanalzustand und der Prozess zum Kombinieren des Teilpakets unter Verwendung der Modulationstechnik niedriger Ordnung jeweils Vorteile und Nachteile aufweisen. In Fig. 6A und 6B wird der Fall, in dem die bei der Neuübertragung verwendete Modulationsordnung höher als die bei der ursprünglichen Übertragung verwendete Modulationsordnung ist, nicht betrachtet, weil die Anzahl der Codes aufgrund des schlechteren Kanalzustands während der Neuübertragung erhöht wurde, wobei der Sender dieselbe Modulationstechnik wie bei der ursprünglichen Übertragung verwenden kann, was in Verbindung mit (a-1) von Fig. 6A beschrieben wird.
Wenn in einem Hochgeschwindigkeits- Paketübertragungssystem, in dem die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Codes variabel ist und CC für die HARQ verwendet wird, der Teil-Chase-Codierer 316 und der Teil- Chase-Kombinierer 416 von Fig. 3 und 4 verwendet werden, kann die Systemleistung durch das aktivere Reagieren auf eine Änderung in der Kanalumgebung erhöht werden, indem die Modulationstechnik auch bei der Neuübertragung geändert wird. Wie in (b-2) von Fig. 5B und (b-2) von Fig. 6B gezeigt, trägt die Teilkombination auf dem gesamten Datenpaket zwar zu einer Verminderung der Bitfehlerrate bei, kann aber nicht zufriedenstellend zu einer Reduktion der Rahmenfehlerrate beitragen. Der Grund hierfür ist, dass die Ausgabe des Kanalverschachtelers 314 von Fig. 3 eine zufällige Kombination der systematischen Bits und der Paritätsbits aus dem Kanalcodierer 312 ist. Das heißt, wenn die Paketgröße bei der Neuübertragung kleiner ist als die Paketgröße bei der ursprünglichen Übertragung, kann die Kombination nicht auf allen Informationsbits durchgeführt werden, sodass der Kombinationseffekt willkürlich in einer Biteinheit auftritt. Insbesondere besteht ein Bedarf für ein neues Verfahren zum wesentlichen Reduzieren einer Rahmenfehlerrate durch das Kompensieren aller Informationsbits unter Verwendung der Tatsache, dass der Turbocode mit der Kombination aus systematischen Bits und Paritätsbits auch dann übertragen werden sollte, wenn das System unter Verwendung des CC bei der Neuübertragung ein kleineres Paket als bei der ursprünglichen Übertragung übertragen soll.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sendeempfangsvorrichtung für Daten und ein Verfahren zum Verbessern der Leistung eines Funkkommunikationssystems anzugeben.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Sendeempfangsvorrichtung und ein Verfahren zum Empfangen von Bits mit einer höheren Empfangswahrscheinlichkeit in einem Empfänger in einem Funkkommunikationssystem anzugeben.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum effizienten Senden und Empfangen von Hochgeschwindigkeitsdaten anzugeben, wobei Kanalverschachteler separat auf systematische Bits und Paritätsbits aus einem Kanalcodierer angewendet werden und wobei Entschachteler in einem Empfänger mit den Kanalverschachtelern assoziiert sind.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum effizienten Senden und Empfangen von Hochgeschwindigkeitsdaten anzugeben, wobei separat für systematische Bits und Paritätsbits aus einem Kanalcodierer angewendete Kanalverschachteler mit dem CC, d. h. einem HARQ-Typen, assoziiert werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erhalten einer Systemleistungsverstärkung anzugeben, indem adaptiv nur die Modulationstechnik geändert wird, während die bei der ursprünglichen Übertragung verwendete Codierrate in einer Kanalumgebung, in der die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Codes variabel ist, in einem Sender für ein AMCS (Adaptive Modulation/Coding Schmeme = Adaptives Modulations-/Codierschema) unterstützendes Hochgeschwindigkeits- Funkkommunikationssystem aufrechterhalten wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung und ein Verfahren zum Erhalten einer Systemleistungsverstärkung anzugeben, wobei wahlweise Datenpakete mit jeweils getrennten systematischen Bits und Paritätsbits in Übereinstimmung mit einer Modulationstechnik, die in einer Kanalumgebung mit einer variablen Anzahl von Codes erforderlich ist, in einem Sender für ein AMCS unterstützendes Hochgeschwindigkeits-Funkkommunikationssystem erneut übertragen werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung und ein Verfahren zum Erhalten einer Leistungsverstärkung anzugeben, wobei selektiv in einem Empfänger ein ursprünglich übertragenes Datenpaket mit einem selektiv mittels einer Modulationstechnik, die in einer Kanalumgebung mit einer variablen Anzahl von Codes erforderlich ist, erneut übertragenen Datenpaket in einem Sender für ein Hochgeschwindigkeits-Funkkommunikationssystem weich kombiniert wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum erneuten Übertragen von codierten Bits durch einen Sender in Reaktion auf eine Neuübertragungsanforderung von einem Empfänger in einem Mobilkommunikationssystem an, das aus einem Codierer mit einer bestimmten Codierrate ausgegebene codierte Bits in codierte Bits mit einer höheren Priorität und codierte Bits mit einer niedrigeren Priorität trennt und von dem Sender zu dem Empfänger einen Strom von Symbolen, der durch das Symbolabbilden der codierten Bits mit höherer Priorität und der codierten Bits mit niedrigerer Priorität durch eine spezifische Modulationstechnik erhalten wird, mit wenigstens einem verfügbaren Orthogonalcode überträgt. Das Verfahren umfasst das Bestimmen der für die Neuübertragung verfügbaren Anzahl von Orthogonalcodes sowie das Bestimmen einer Anzahl von verfügbaren Orthogonalcodes, die der bestimmten Anzahl von verfügbaren Orthogonalcodes entspricht; das Trennen der codierten Bits mit höherer Priorität und der codierten Bits mit niedrigerer Priorität in eine Vielzahl von Teilpaketen mit einer bestimmten Größe; das Auswählen eines Teils der Teilpakete oder wiederholt zu übertragenden Teilpakete in Abhängigkeit von der bestimmten Anzahl der verfügbaren Orthogonalcodes; und das Übertragen eines Stroms von Symbolen, der durch das Symbolabbilden der codierten Bits der ausgewählten Teilpakete durch die spezifische Modulationstechnik erhalten wird, mit den bestimmten verfügbaren Orthogonalcodes.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum erneuten Übertragen von codierten Bits durch einen Sender in Reaktion auf eine Neuübertragungsanforderung von einem Empfänger in einem Mobilkommunikationssystem an, das aus einem Codierer mit einer bestimmten Codierrate ausgegebene codierte Bits in codierte Bits mit einer höheren Priorität und codierte Bits mit einer niedrigeren Priorität trennt und von dem Sender zu dem Empfänger einen Strom von Symbolen, der durch das Symbolabbilden der codierten Bits mit höherer Priorität und der codierten Bits mit niedrigerer Priorität durch eine spezifische Modulationstechnik erhalten wird, mit wenigstens einem verfügbaren Orthogonalcode überträgt. Die Vorrichtung umfasst eine Steuereinrichtung zum Bestimmen der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes; eine Auswähleinrichtung zum Trennen der codierten Bits mit höherer Priorität und der codierten Bits mit niedrigerer Priorität in eine Vielzahl von Teilpaketen mit einer bestimmten Größe sowie zum Auswählen eines Teils der Teilpakete oder wiederholt zu übertragenden Teilpakete in Abhängigkeit von der bestimmten Anzahl von verfügbaren Orthogonalcodes; einen Modulator zum Erzeugen eines Stroms von Symbolen durch das Symbolabbilden von codierten Bits aus den ausgewählten Teilpaketen durch die spezifische Modulationstechnik; und einen Frequenzspreizer zum Übertragen des Stroms von Symbolen unter Verwendung der bestimmten verfügbaren Orthogonalcodes.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Empfangen von erneut von einem Sender übertragenen Daten durch einen Empfänger in einem Mobilkommunikationssystem an, das aus einem Codierer mit einer bestimmten Codierrate ausgegebene codierte Bits in codierte Bits mit höherer Priorität und codierte Bits mit niedrigerer Priorität trennt und von dem Sender zu dem Empfänger einen Strom von Symbolen, der durch das Symbolabbilden der codierten Bits mit höherer Priorität und der codierten Bits mit niedrigerer Priorität erhalten wird, durch eine spezifische Modulationstechnik mit wenigstens einem verfügbaren Orthogonalcode überträgt. Das Verfahren umfasst das Bestimmen von für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes; das Entspreizen der empfangenen Daten mit den bestimmten verfügbaren Orthogonalcodes sowie das Ausgeben eines Stroms von modulierten Symbolen; das Demodulieren des Stroms der modulierten Symbole durch eine Demodulationstechnik in Entsprechung zu der spezifischen Modulationstechnik sowie das Ausgeben von codierten Bits; das Trennen der codierten Bits in codierte Bits mit einer höheren Priorität und codierte Bits mit einer niedrigeren Priorität sowie das Kombinieren der getrennten codierten Bits mit einem Teil von zuvor empfangenen codierten Bits oder allen zuvor empfangenen codierten Bits; und das getrennte Verschachteln der kombinierten codierten Bits mit höherer Priorität und der kombinierten codierten Bits mit niedrigerer Priorität sowie das Kanaldecodieren der verschachtelten codierten Bits.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Empfangen von durch einen Sender erneut übertragenen Daten durch einen Empfänger in einem Mobilkommunikationssystem an, das aus einem Codierer mit einer bestimmten Codierrate ausgegebene codierte Bits in codierte Bits mit einer höheren Priorität und codierte Bits mit einer niedrigeren Priorität trennt und von dem Sender zu dem Empfänger einen Strom von Symbolen, der durch das Symbolabbilden der codierten Bits mit höherer Priorität und der codierten Bits mit niedrigerer Priorität durch eine spezifische Modulationstechnik erhalten wird, mit wenigstens einem verfügbaren Orthogonalcode überträgt. Die Vorrichtung umfasst einen Entspreizer zum Entspreizen der empfangenen Daten mit einer Anzahl von verfügbaren orthogonalen Codes, die der Anzahl der während der Neuübertragung verwendeten verfügbaren Codes entspricht, sowie zum Ausgeben eines Stroms von modulierten Symbolen; einen Demodulator zum Demodulieren des Stroms von modulierten Symbolen durch eine Demodulationstechnik in Entsprechung zu der spezifischen Modulationstechnik; einen selektiven Paketkombinierer zum Trennen der codierten Bits in die codierten Bits mit höherer Priorität und die codierten Bits mit niedrigerer Priorität sowie zum Kombinieren der getrennten codierten Bits mit einem Teil der zuvor empfangenen codierten Bits oder allen zuvor empfangenen codierten Bits; einen Entschachteler zum getrennten Entschachteln der kombinierten codierten Bits mit höherer Priorität und der kombinierten codierten Bits mit niedrigerer Priorität; und einen Kanaldecodierer zum Kanaldecodieren der entschachtelten codierten Bits mit höherer Priorität und der entschachtelten codierten Bits mit niedrigerer Priorität.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Oben genannte und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende ausführliche Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Senders in einem herkömmlichen CDMA-Mobilkommunikationssystems für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung.
Fig. 2 zeigt den detaillierten Aufbau des Kanalcodierers von Fig. 1.
Fig. 3 zeigt den Aufbau eines Senders, der eine variable Modulation bei der Neuübertragung verwendet, in einem herkömmlichen CDMA-Mobilkommunikationssystem für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung.
Fig. 4 zeigt den Aufbau eines Empfängers in Entsprechung zu dem Sender von Fig. 3.
Fig. 5A und 5B zeigen jeweils ein Verfahren zum Übertragen von Paketen durch einen Sender sowie ein Verfahren zum Kombinieren von empfangenen Paketen durch einen Empfänger gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 6A und 6B zeigen jeweils ein anderes Verfahren zum Übertragen von Paketen durch einen Sender sowie ein anderes Verfahren zum Kombinieren von empfangenen Paketen durch einen Empfänger gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 7 zeigt den Aufbau eines Senders in einem CDMA- Mobilkommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 zeigt den Aufbau eines Empfängers in einem CDMA- Mobilkommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9A und 9B zeigen jeweils ein Verfahren zum Übertragen von Paketen durch einen Sender sowie ein Verfahren zum Kombinieren von empfangenen Paketen durch einen Empfänger gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10A und 10B zeigen jeweils ein anderes Verfahren zum Übertragen von Paketen durch einen Sender sowie ein anderes Verfahren zum Kombinieren von empfangenen Paketen durch einen Empfänger gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11A und 11B zeigen jeweils ein anderes Verfahren zum Übertragen von Paketen durch einen Sender sowie ein anderes Verfahren zum Kombinieren von empfangenen Paketen durch einen Empfänger gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12A und 12B zeigen jeweils ein anderes Verfahren zum Übertragen von Paketen durch einen Sender sowie ein anderes Verfahren zum Kombinieren von empfangenen Paketen durch einen Empfänger gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 zeigt eine Prozedur zum Ändern der Modulationstechnik bei der Neuübertragung in einem CDMA- Mobilkommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden wohlbekannte Funktionen oder Aufbauten nicht im Detail beschrieben, weil dadurch die Erfindung durch unnötige Details verundeutlicht würde.
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben, in denen ein Kanalcodierer eine Codierrate von 1/2 und 3/4 unterstützt, ein Modulator eine Modulationstechnik von QPSK, SPSK, 16QAM und 64QAM unterstützt und die Modulationstechnik in einer Kanalumgebung geändert wird, in der die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Codes variiert. Außerdem wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf nur den Fall beschrieben, in dem CC (Chase Combining), einer der HARQ-Typen, verwendet wird.
Fig. 7 stellt den Aufbau eines Senders in einem CDMA- Mobilkommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Wie in Fig. 7 gezeigt, steuert eine Steuereinrichtung (für AMCS) 726 den Gesamtbetrieb des Senders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Insbesondere bestimmt die Steuereinrichtung 726 eine Modulationstechnik, eine Codierrate und die Anzahl der verfügbaren Codes für die Datenübertragung auf der Basis von Signalinformationen aus einer höheren Schicht (nicht gezeigt). Die Signalinformation wird durch ein Bestätigungssignal (ACK/NACK) für die übertragenen Daten oder Informationen zu dem aktuellen Abwärtskanalzustand von Empfänger bestimmt. Die Modulationstechnik, die Codierrate und die Anzahl der verfügbaren Codes werden durch die obere Schicht bestimmt und mittels der Signalinformationen an die Steuereinrichtung 726 gegeben. Die Steuereinrichtung 726 bestimmt die Anzahl der für einen Frequenzspreizer 724 erforderlichen Orthogonalcodes (z. B. Walsh-Codes) auf der Basis der bestimmten Modulationstechnik und der bestimmten Anzahl von verfügbaren Codes. Der Sender kann die Modulationstechnik und die Anzahl der Orthogonalcodes bei Empfang einer Neuübertragungsanforderung NACK für die übertragenen Daten von dem Empfänger ändern. Ein typisches Verfahren zum Bestimmen der Modulationstechnik besteht darin, die Modulationstechnik in Übereinstimmung mit einem Zustand der Abwärtsverkehr- Kanalübertragungsdaten bei der ursprünglichen Übertragung und jeder Neuübertragung zu bestimmen. Der Zustand des Abwärtsverkehrskanals kann in Abhängigkeit von den Informationen zu dem aktuell vom Sender übertragenen Abwärtsverkehrskanal bestimmt werden. Deshalb kann die Steuereinrichtung 726 unterschiedliche Modulationstechniken bei der ursprünglichen Übertragung und jeder erneuten Übertragung bestimmen. Die ursprüngliche Übertragung wird bei Empfang eines ACK-Signals von dem Empfänger durchgeführt, und die Neuübertragung wird bei Empfang eines NACK-Signals von dem Empfänger durchgeführt. Die Information zu der bestimmten Modulationstechnik wird zu einem Paketwähler 720, einem Modulator 722 und dem Frequenspreizer 724 gegeben. Weiterhin gibt die Steuereinrichtung 726 die Information zur bestimmten Codierrate an einen Kanalcodierer 712.
Der Kanalcodierer 712 codiert Eingabedaten mit einem vorgegebenen Code sowie mit der von der Steuereinrichtung 726erhaltenen Codierrate und gibt codierte Bits aus. Die Eingabedaten umfassen eine CRC, sodass der Empfänger prüfen kann, ob ein Fehler in den empfangenen Daten aufgetreten ist. Der "vorgegebene Code" ist ein Code, der zur Ausgabe von codierten Bits verwendet wird, die Bits zum Codieren der Eingabedaten vor der Übertragung sowie Fehlkontrollbits für die Bits umfassen. Wenn zum Beispiel ein Turbocode als vorgegebener Code verwendet wird, werden die Übertragungsbits zu systematischen Bits und werden die Fehlerkontrollbits zu Paritätsbits. Der Kanalcodierer 712 ist in einen Codierer und in einen Abschneider unterteilt. Der Codierer codiert die Eingabedaten mit einer bestimmten Codierrate, und der Abschneider bestimmt das Verhältnis der systematische Bits zu den Paritätsbits aus dem Codierer in Übereinstimmung mit der Codierrate. Wenn beispielsweise die bestimmte Codierrate eine symmetrische Codierrate 1/2 ist, empfängt der Kanalcodierer 712 ein Eingabebit und gibt ein systematisches Bit sowie ein Paritätsbit aus. Wenn die bestimmte Codierrate dagegen eine asymmetrische Codierrate 3/4 ist, empfängt der Kanalcodierer 712 drei Eingabebits und gibt drei systematische Bits und ein Paritätsbit aus. Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird separat für jeweils die Codierrate 1/2 und 3/4 gegeben.
Ein Verteiler 714 verteilt die systematischen Bits und die Paritätsbits aus dem Kanalcodierer 712 auf eine Vielzahl von Verschachtelern. Wenn die Verschachteler zwei Verschachteler 716 und 718 umfassen, verteilt der Verteiler 714 die systematischen Bits und die Paritätsbits in zwei Bit-Gruppen. Zum Beispiel verteilt der Verteiler 714 die systematischen Bits aus dem Kanalcodierer 712 auf den ersten Verschachteler 716 und die verbleibenden Paritätsbits auf den zweiten Verschachteler 718. Wenn in diesem Fall die symmetrische Codierrate 1/2 verwendet wird, ist die Anzahl der symmetrischen Bits aus dem Kanalcodierer 712 gleich der Anzahl der Paritätsbits aus dem Kanalcodierer 712, sodass der erste Verschachteler 712 und der zweite Verschachteler 718 mit derselben Anzahl von codierten Bits gefüllt werden. Wenn jedoch die asymmetrische Codierrate 3/4 verwendet wird, ist die Anzahl der in den ersten Verschachteler 716 gefüllten symmetrische Bits drei Mal so groß wie die Anzahl der in den zweiten Verschachteler 718 gefüllten Paritätsbits.
Der erste Verschachteler 718 verschachtelt die systematischen Bits aus dem Verteiler 714, und der zweite Verschachteler 718 verschachtelt die Paritätsbits aus dem Verteiler 714. In Fig. 7 sind der ersten Verschachteler 716 und der zweite Verschachteler durch Hardware getrennt. Der erste Verschachteler 716 und der zweite Verschachteler 718 können jedoch auch logisch voneinander getrennt sein. Unter einer logischen Trennung ist hier die Unterteilung eines Speichers in einen Speicherbereich zum Speichern der systematischen Bits und einen anderen Speicherbereich zum Speichern der Paritätsbits zu verstehen.
Der Paketwähler 720 empfängt Informationen zu einer Modulationstechnik von der Steuereinrichtung 726 und bestimmt eine Datenmenge, die normalerweise durch die Modulationstechnik übertragen werden kann. Nach der Bestimmung der übertragbaren Datenmenge wählt der Paketwähler 720 eines der gegebenen Pakete aus, die jeweils in systematische Bits und Paritätsbits aus dem ersten Verschachteler 716 und dem zweiten Verschachteler 718 unterteilt sind. Die gegebenen Pakete können in ein systematisches Paket aus nur systematischen Bits und ein Paritätspaket aus nur Paritätsbits unterteilt werden. Gewöhnlich überträgt der Sender Daten in einer TTI (Time to Interleaving)-Einheit, die der Zeitspanne von einem Zeitpunkt, bei dem die Übertragung der codierten Bits startet, zu einem Zeitpunkt, bei dem die Übertragung der codierten Bits endet, entspricht. Die TTI weist eine Zeitschlitzeinheit auf. Zum Beispiel umfasst die TTI drei Zeitschlitze. Deshalb entsprechen die gegebenen Pakete den für die TTI übertragenen codierten Bits.
Der Paketwähler 720 kann Informationen zu den unterschiedlichen Modulationstechniken und der Anzahl der verfügbaren Codes von der Steuereinrichtung 726 bei der ursprünglichen Übertragung und jeder Neuübertragung erhalten. Deshalb bestimmt der Paketwähler 720 eine Menge der Neuübertragungsdaten auf der Basis der Informationen zu der für die ursprüngliche Übertragung verwendeten Modulationstechnik, den aktuellen Modulationstechniken und der Anzahl von verfügbaren Codes und wählt dann entsprechend das Übertragungspaket in Übereinstimmung mit der bestimmten Datenmenge aus. Das heißt, der Paketwähler 720 wählt die Ausgabe des ersten Verschachtelers 720 oder die Ausgabe des zweiten Verschachtelers 718 in Übereinstimmung mit der bestimmten Datenmenge aus. Zum Beispiel wählt der Paketwähler 720 bei der ursprünglichen Übertragung die systematischen Bits und die Paritätsbits in der TTI-Einheit. Wenn jedoch die Modulationstechnik bei der Neuübertragung oder die Anzahl der verfügbaren Codes geändert wird, kann der Paketwähler 720 das bei der ursprünglichen Übertragung übertragene intakte Paket nicht übertragen. Deshalb trennt der Paketwähler 720 das systematische Paket und das Paritätspaket, die ursprünglich in der TTI-Einheit übertragen wurden, in eine Vielzahl von Teilpaketen mit einer bestimmten Größe und wählt die Teilpakete in Übereinstimmung mit der bestimmten Datenmenge. Wenn die bestimmte Datenmenge kleiner als die ursprünglich übertragene Datenmenge ist, wählt der Paketwähler 720 einen Teil der Teilpakete. Wenn jedoch die bestimmte Datenmenge größer als die ursprünglich übertragene Datenmenge ist, wählt der Paketwähler 720 wiederholt die Teilpakete und einen Teil der Teilpakete. Deshalb sollte die Teilpakete eine derart bestimmte Größe aufweisen, dass die Menge der Übertragungsdaten in Übereinstimung mit der variablen Modulationstechnik frei variiert werden kann. Außerdem sollte der Paketwähler 720 sowohl die Priorität der zu übertragenden codierten Bits als auch die Anzahl der Neuübertragungen bei der Auswahl der Pakete in Übereinstimmung mit der Datenmenge berücksichtigen. Das heißt, wenn ein Teil des ursprünglich übertragenen systematischen Pakets und Paritätspakets übertragen wird, wählt der Paketwähler 720 zuerst das systematische Paket, d. h. die eigentlichen Informationsbits. Wenn wiederholt ein Teil des ursprünglich übertragenen systematischen Pakets und Paritätspakets übertragen wird, wählt der Paketwähler 720 zuerst das systematische Paket. Um jedoch die Systemleistung zu verbessern, werden vorzugsweise andere nicht übertragene Pakete übertragen, anstatt nur das systematische Paket bei jeder Neuübertragung zu übertragen. Dazu kann der Paketwähler 720 die Anzahl der Neuübertragungen verwenden.
Wenn zum Beispiel die Anzahl der Neuübertragungen ungerade ist, überträgt der Paketwähler 720 zuerst das systematische Paket, und wenn die Anzahl der Neuübertragungen ungerade ist, überträgt der Paketwähler 720 zuerst das Paritätspaket. Deshalb gibt der Paketwähler 720 bei der Neuübertragung nur die systematische Bits, nur die Paritätsbits oder eine Kombination aus den systematischen Bits und den Paritätsbits aus. Fig. 9A und 9B, 10A und 10B, 11A und 11B sowie 12A und 12B zeigen Muster für die Auswahl der codierten Bits in Übereinstimmung mit verschiedenen Modulationstechniken und der Anzahl der verfügbaren Codes durch den Paketwähler 720. Eine ausführliche Beschreibung dieser Muster folgt später.
Der Modulator 722 moduliert die codierten Bits der durch den Paketwähler 720 gewählten Pakete in Übereinstimmung mit der von der Steuereinrichtung 726 vorgegebenen Modulationstechnik. Die Modulation auf den codierten Bits wird durch das Abbilden der codierten Bits auf Übertragungssymbole mittels einer bestimmten Symbolabbildungstechnik vorgenommen. Das Abbildungsmuster der codierten Bits wird in Übereinstimmung mit den Informationen zu der Modulationstechnik von der Steuereinrichtung 726 bestimmt. Wenn zum Beispiel die von der Steuereinrichtung 726 vorgegebene Modulationstechnik die 16QAM-Technik ist, weisen die Symbole ein Symbolmuster {H,H,L,L} auf, sodass vier codierte Bits auf vier Bitpositionen des Symbolmusters abgebildet werden. Wenn die von der Steuereinrichtung 726 vorgegebene Modulationstechnik die 64QAM-Technik ist, weisen die Symbole ein Symbolmuster {H,H,M,M,L,L} auf, sodass sechs codierte Bits auf sechs Bitpositionen des Symbolmusters abgebildet werden. In den vorstehend genannten Symbolmustern gibt H eine Bitposition mit einer höheren Zuverlässigkeit an, gibt M eine Bitposition mit einer mittleren Zuverlässigkeit an und gibt L eine Bitposition mit einer niedrigeren Zuverlässigkeit an. Wenn die von der Steuereinrichtung 726 vorgegebene Modulationstechnik die 8PSK-Technik ist, weisen die Symbole ein Symbolmuster mit drei Bitpositionen auf, und wenn die Modulationstechnik die QSPK-Technik ist, weisen die Symbole ein Symbolmuster mit 2 Bitpositionen auf.
Der Frequenzspreizer 724 frequenzspreizt die aus dem Modulator 722 ausgegebenen Symbole mit den Orthogonalcodes (z. B. Walsh-Codes), die durch die Steuereinrichtung 726 zugewiesen werden, und überträgt die gespreizten Symbole an den Empfänger. Das heißt, für die Frequenzspreizung demultiplext der Frequenzspreizer 724 einen aus dem Modulator 722 ausgegebenen Symbolstrom in Übereinstimmung mit der Anzahl der zugewiesenen Orthogonalcodes. Die Anzahl der Orthogonalcodes wird durch die Steuereinrichtung 726 bestimmt und den aus dem Modulator 722 ausgegebenen Symbolen zugewiesen.
Fig. 8 zeigt den Aufbau eines Empfängers, der dem in Fig. 7 gezeigten Sender entspricht, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 8 gezeigt, empfängt der Empfänger über einen Abwärtsverkehrskanal durch den Sender übertragene Datensymbole, nachdem diese mit mehreren Orthogonalcodes frequenzgespreizt wurden. Ein Entspreizer 812 entspreizt die empfangenen Datensymbole mit den durch den Sender verwendeten Orthogonalcodes, multiplext die entspreizten modulierten Symbole und gibt die gemultiplexten Symbole seriell aus.
Ein Demodulator 814 demoduliert die aus dem Entspreizer 812 ausgegebenen modulierten Symbole mit einer Demodulationstechnik, die der durch den Sender verwendeten Modulationstechnik entspricht, und gibt codierte Bits aus. Die codierten Bits entsprechen der Ausgabe des Paketwählers 720 in dem Sender und weisen einen LLR-Wert aufgrund des Rauschens in dem Funkkanal auf. Der LLR-Wert ist ein obskurer Wert, der weder als "1" noch als "0" definiert ist. Der Demodulator 814 kann einen Puffer mit einer spezifischen Größe aufweisen, um eine Symbolkombination durchzuführen, wenn die bei der ursprünglichen Übertragung verwendete Modulationstechnik mit der bei der Neuübertragung verwendeten Modulationstechnik identisch ist, sodass eine Verbesserung der Zuverlässigkeit des LLR-Werts resultiert. Wenn außerdem zwei unterschiedliche Modulationstechniken in dem HARQ-Prozess verwendet werden, wird die Symbolkombination nur auf den mit derselben Modulationstechnik modulierten Übertragungspaketen durchgeführt.
Ein selektiver Paketkombinierer 816 empfängt die LLR-Werte der aus dem Demodulator 814 ausgegebenen codierten Bits, bestimmt eine Kennlinie der Eingabedaten unter Verwendung von Informationen zu der Modulationstechnik bei der ursprünglichen Übertragung, der aktuellen Modulationstechnik und der Anzahl von Codes bei der ursprünglichen Übertragung und der Neuübertragung auf der Basis der empfangenen LLR-Werte und führt dann eine Paketkombination auf Bitebene durch. Die Kennlinie der Eingabedaten oder ein Aufbau der Eingabedaten können ein systematisches Paket aus systematischen Bits, ein Paritätspaket aus Paritätsbits oder ein kombiniertes Paket aus einer Kombination von systematischen Bits und Paritätsbits umfassen. Der selektive Paketkombinierer 816 umfasst einen ersten Puffer für ein S-Teilpaket aus systematischen Bits und einen zweiten Puffer für ein P-Teilpaket aus Paritätsbits. Die Kombination wird separat auf demselben S- oder P-Teilpaket durchgeführt. Wenn zum Beispiel nur das S-Paket während der Neuübertragung übertragen wurde, wird das erneut übertragene S-Teilpaket mit Daten kombiniert, die bei der ursprünglichen Übertragung in dem S-Teilpaket gespeichert wurden. Zu diesem Zeitpunkt wird das P-Teilpaket keiner Kombination unterworfen, und die bei der ursprünglichen Übertragung übertragenen Daten werden zu einem Verschachtelungsabschnitt 810 gegeben.
Der Entschachtelungsabschnitt 810, der einem Verschachtelungsabschnitt 710 in dem Sender von Fig. 7 entspricht, umfasst zwei unabhängige Entschachteler 820 und 822. Der erste Entschachteler 820 entschachtelt die systematischen Bits des kombinierten systematischen Pakets aus dem selektiven Paketkombinierer 816, und der zweite Entschachteler 822 entschachtelt die Paritätsbits des kombinierten Paritätspakets aus dem selektiven Paketkombinierer 816. Dabei weist das durch den Entschachtelungsabschnitt 810 verwendete Entschachtelungsmuster eine umgekehrte Reihenfolge gegenüber dem durch den Verschachtelungsabschnitt 710 von Fig. 7 verwendeten Verschachtelungsmuster auf, sodass der Entschachtelungsabschnitt 810 zuvor das Verschachtelungsmuster erkennen sollte.
Ein Kanalcodierer 824 ist in einen Decodierer und einen CRC-Prüfer 826 in Übereinstimmung mit der Funktion unterteilt. Der Decodierer empfängt die codierten Bits, welche die systematischen Bits und die Paritätsbits umfassen, aus dem Entschachtelungsabschnitt 810, decodiert die empfangenen codierten Bits in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Decodiertechnik und gibt gewünschte empfangene Bits aus. Für die vorgegebene Decodiertechnik verwendet der Decodierer eine Technik zum Empfangen von systematischen Bits und Paritätsbits und decodiert dann die systematischen Bits, wobei die Decodiertechnik in Übereinstimmung mit der Codiertechnik des Senders bestimmt wird. Die empfangenen Bits aus dem Decodierer umfassen die CRC-Bits, die während der Datenübertragung durch den Sender hinzugefügt wurden. Deshalb prüft der CRC-Prüfer 826 die empfangenen Bits unter Verwendung der in den empfangenen Bits enthaltenen CRC-Bits, um zu bestimmen, ob ein Fehler aufgetreten ist. Wenn bestimmt wird, dass kein Fehler in den empfangenen Bits aufgetreten ist, gibt der CRC-Prüfer 826 die empfangenen Bits aus und überträgt ein ACK-Signal als Antwortsignal, das den Empfang der empfangenen Bits bestätigt. Wenn jedoch bestimmt wird, dass ein Fehler in den empfangenen Bits aufgetreten ist, überträgt der CRC-Prüfer 826 ein NACK- Signal, das die erneute Übertragung der empfangenen Bits anfordert, als Antwortsignal. Der erste und der zweite Puffer in dem Kombinierer 816 werden initialisiert oder halten den aktuellen Zustand aufrecht, je nachdem, ob das übertragene Bestätigungssignal das ACK-Signal oder das NACK-Signal ist. Das heißt, wenn das ACK-Signal übertragen wird, werden der erste und der zweite Puffer initialisiert, um ein neues Paket zu empfangen. Wenn jedoch das NACK-Signal übertragen wird, halten der erste und der zweite Puffer den aktuellen Zustand aufrecht, um auf eine Kombination mit dem neu übertragenen Paket vorbereitet zu sein.
Der Empfänger sollte zuvor Informationen zu der Codierrate, der Modulationstechnik, den Orthogonalcodes und der Anzahl der Orthogonalcodes, die durch den Sender von Fig. 7 verwendet werden, sowie zu der Anzahl der Neuübertragungen für die Demodulation und Decodierung erkennen. Das heißt, die vorstehend genannten Informationen sollten zuvor zu dem Entspreizer 812, dem Demodulator 814, dem selektiven Paketkombinierer 816 und dem Decodierer 824 gegeben werden, sodass der Empfänger eine entsprechende Operation des Senders durchführen kann. Deshalb werden die vorstehend genannten Informationen vom Sender über einen Abwärtskontrollkanal zum Empfänger gegeben.
Zuerst werden vor einer ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kurz beschrieben.
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt einen Sendeempfänger zur Unterstützung von unterschiedlichen Modulationstechniken bei der ursprünglichen Übertragung und der Neuübertragung an, wenn die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Codes in einem CDMA- Mobilkommunikationssystem reduziert wird, das eine Codierrate von 1/2 und CC, einen der HARQ-Typen unterstützt. Der Sendeempfänger unterstützt die QPSK-Modulation bei der ursprünglichen Übertragung und die QPSK-Modulation und 16QAM- Modulation bei der Neuübertragung. Insbesondere während der Neuübertragung wählt die erste Ausführungsform Übertragungsdaten in Übereinstimmung mit einer geänderten Anzahl von verfügbaren Orthogonalcodes und einer geänderten Modulationstechnik und kombiniert die ausgewählten Daten effizient.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt einen Sendeempfänger zur Unterstützung von unterschiedlichen Modulationstechniken bei der ursprünglichen Übertragung und der Neuübertragung an, wenn die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Codes in einem CDMA- Mobilkommunikationssystem reduziert wird, das eine Codierrate von 3/4 und CC unterstützt. Der Sendempfänger unterstützt die QPSK-Modulation bei der ursprünglichen Übertragung und unterstützt die QPSK-Modulation und die 16QAM-Modulation bei der Neuübertragung. Insbesondere während der Neuübertragung wählt die zweite Ausführungsform Übertragungsdaten in Übereinstimmung mit der geänderten Anzahl von verfügbaren Orthogonalcodes und der geänderten Modulationstechnik und kombiniert die ausgewählten Daten effizient.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt einen Sendeempfänger zur Unterstützung von unterschiedlichen Modulationstechniken bei der ursprünglichen Übertragung und der Neuübertragung an, wenn die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Codes in einem CDMA- Mobilkommunikationssystem erhöht wird, das eine Codierrate von 1/2 und CC unterstützt. Der Sendempfänger unterstützt die QPSK-Modulation bei der ursprünglichen Übertragung und unterstützt die QPSK-Modulation und die 16QAM-Modulation bei der Neuübertragung. Insbesondere während der Neuübertragung wählt die dritte Ausführungsform Übertragungsdaten in Übereinstimmung mit der geänderten Anzahl von verfügbaren Orthogonalcodes und der geänderten Modulationstechnik und kombiniert die ausgewählten Daten effizient.
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt einen Sendeempfänger zur Unterstützung von unterschiedlichen Modulationstechniken bei der ursprünglichen Übertragung und der Neuübertragung an, wenn die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Codes in einem CDMA- Mobilkommunikationssystem erhöht wird, das eine Codierrate von 3/4 und CC unterstützt. Der Sendempfänger unterstützt die QPSK-Modulation bei der ursprünglichen Übertragung und unterstützt die QPSK-Modulation und die 16QAM-Modulation bei der Neuübertragung. Insbesondere während der Neuübertragung wählt die vierte Ausführungsform Übertragungsdaten in Übereinstimmung mit der geänderten Anzahl von verfügbaren Orthogonalcodes und der geänderten Modulationstechnik und kombiniert die ausgewählten Daten effizient.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

1. Erste Ausführungsform (die Codierrate ist 1/2, und die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes ist reduziert)

Im Folgenden wird die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der ersten Ausführungsform ist die Codierrate gleich 1/2 und wird CC als HARQ verwendet. Außerdem werden bei der ursprünglichen Übertragung Daten durch die QPSK-Modulation unter Verwendung von acht verfügbaren Orthogonalcodes übertragen, während bei der Neuübertragung Daten durch die QPSK-Modulation oder eine andere Modulationstechnik unter Verwendung von drei verfügbaren Orthogonalcodes übertragen werden, d. h. die Orthogonalcodes wurden im Vergleich zu der ursprünglichen Übertragung um fünf reduziert.
Zuerst wird im Folgenden eine Operation zum Senden von Daten mit Bezug auf den Sender von Fig. 7 beschrieben. Die CRC-ergänzten Eingabedaten werden an dem Kanalcodierer 712 angelegt, wo die Eingabedaten mit einem vorgegebenen Code mit einer Codierrate von 1/2 gemäß der Steuereinrichtung 726 codiert werden und dann codierte Bits seriell ausgegeben werden. Die codierten Bits werden in systematische Bits (S- Bits) in Entsprechung zu den eigentlichen Übertragungsdaten und Paritätsbits (P-Bits) für die Fehlerkontrolle über den Eingabedaten unterteilt. Weil die verwendete Codierrate eine symmetrische Codierrate 1/2 ist, gibt der Kanalcodierer 712 die S-Bits und die P-Bits mit demselben Verhältnis aus. Die codierten Bits, welche die S-Bits und die P-Bits umfassen, werden einer Abschneidung in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Abschneidungsmuster durch den Abschneider in dem Kanalcodierer 712 unterworfen. Unter Verwendung des CC-Typs der HARQ wird dasselbe Abschneidungsmuster bei der ursprünglichen Übertragung und der Neuübertragung verwendet, sodass der Kanalcodierer 712 bei jeder Übertragung denselben Datenbitstrom ausgibt. Wenn allgemein ein Transportkanal einem Multiplexing unterworfen wird oder wenn die codierten Bits aus dem Kanalcodierer 712 in ihrer Anzahl nicht mit den per Funk übertragenen Symbolen identisch sind, muss eine Ratenabstimmung auf den codierten Bits mittels einer Wiederholung und Abschneidung durchgeführt werden. In der vorliegenden Erfindung wird die Ratenabstimmung durch den Kanalcodierer 712 durchgeführt.
Die serielle aus dem Kanalcodierer 712 ausgegebenen codierten Bits werden durch den Verteiler 714 in S-Bits und P- Bits getrennt und dann auf entsprechende Verschachteler verteilt. Wenn zum Beispiel der Verschachteler 710 zwei Verschachteler 716 und 718 umfasst, verteilt der Verteiler 714 die S-Bits zu dem ersten Verschachteler 716 und die P-Bits zu dem zweiten Verschachteler 718. Die verteilten S-Bits und P- Bits aus dem Verteiler 714 werden durch den ersten Verschachteler 716 und den zweiten Verschachteler 718 verschachtelt. Das Verschachtelungsmuster des ersten Verschachtelers 716 kann entweder identisch mit dem Verschachtelungsmuster des zweiten Verschachtelers 718 sein oder sich von diesem unterscheiden. Das bestimmte Verschachtelungsmuster sollte ebenfalls durch den Empfänger erkannt werden.
Die verschachtelten S-Bits und P-Bits aus dem ersten Verschachteler 716 und dem zweiten Verschachteler 718 werden zu dem Paketwähler 720 gegeben. Der Paketwähler 720 wählt ein Übertragungspaket auf der Basis von Informationen zu der bei der ursprünglichen Übertragung verwendeten Modulationstechnik, der aktuellen Modulationstechnik und der Anzahl von Neuübertragungen aus und gibt das ausgewählte Paket an den Modulator 722. Der Modulator 722 moduliert die verschachtelten codierten Bits mit einer Symbolabbildungstechnik in Entsprechung zu einer vorbestimmten Modulationstechnik und gibt seine Ausgabe an den Frequenzspreizer 724 aus. Der Frequenzspreizer 724 demultiplext die modulierten Symbole aus dem Modulator 722 in Übereinstimmung mit der Anzahl von verfügbaren Orthogonalcodes, spreizt die gedemultiplexten Symbole unter Verwendung der entsprechenden Orthogonalcodes und überträgt die gespreizten Symbole an den Empfänger.
Im Folgenden wird im Detail beschrieben, wie ein Übertragungspaket in Übereinstimmung mit einer Änderung in der Modulationstechnik während der Neuübertragung ausgewählt wird.
Fig. 9A zeigt ein Verfahren zum Auswählen eines Übertragungspakets während der Neuübertragung durch den Paketwähler 720 in dem System, das eine Codierrate von 1/2 verwendet, wenn die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes von den bei der ursprünglichen Übertragung verfügbaren acht Orthogonalcodes auf drei Orthogonalcodes reduziert wird. In Fig. 9A gibt S ein systematisches Teilpaket (oder S-Teilpaket) an, das nur aus systematischen Bits besteht, während P ein Paritäts-Teilpaket (oder P-Teilpaket) angibt, das nur aus Paritätsbits besteht.
Wenn die Codierrate 1/2 verwendet wird, ist das S- Teilpaket in der Größe identisch mit dem P-Teilpaket. Deshalb werden bei der ursprünglichen Übertragung die S-Teilpakete unter Verwendung von der ersten vier verfügbaren Orthogonalcodes aus den acht verfügbaren Orthogonalcodes übertragen, während die P-Teilpakete unter Verwendung der letzten vier verfügbaren Orthogonalcodes übertragen werden.
Wenn die Modulationstechnik und die Anzahl der verfügbaren Codes geändert wird, wird die tatsächlich zu übertragende Datenmenge durch die folgenden Gleichungen (1) und (2) bestimmt.
In der Gleichung (1) gibt M_i eine Ganzzahl in Entsprechung zu der Modulationstechnik bei der ursprünglichen Übertragung an, während M_r eine Ganzzahl in Entsprechung zu der Modulationstechnik bei der Neuübertragung angibt. Weiterhin gibt N_i die Anzahl der für die ursprüngliche Übertragung verfügbaren Codes an, und gibt N_r die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Codes an. In der Gleichung (2) gibt D_i die während der ursprünglichen Übertragung übertragene Anzahl der codierten Bits an, und gibt D_r die Anzahl der codierten Bits an, die während der Neuübertragung übertragen werden kann.
In den Gleichungen (1) und (2) ist die Ganzzahl M_i oder M_r zur Angabe der Modulationstechnik 64 für 64QAM, 16 für 16QAM, 8 für 8PSK und 4 für QPSK. Fig. 9A stellt ein Verfahren zum Auswählen eines Übertragungsdatenpakets dar, wenn die Modulationstechnik bei der ursprünglichen Übertragung gleich QPSK ist und wenn die Modulationstechnik bei der Neuübertragung mit der Modulationstechnik bei der ursprünglichen Technik identisch ist (Fall (a-1)) oder zu 16QAM geändert wurde (Fall (a-2)). Bei der ursprünglichen Übertragung werden alle Datenpakete einer Symbolabbildung unterworfen, sodass zwei codierte Bits auf ein Symbol abgebildet werden, wobei die Symbole dann vor der Übertragung mit acht verfügbaren Orthogonalcodes frequenzgespreizt werden. In dem Fall (a-1) von Fig. 9A, in dem drei verfügbare Orthogonalcodes für die Neuübertragung zugewiesen werden und die für die Neuübertragung verwendete Modulationstechnik identisch mit der für die ursprüngliche Übertragung verwendeten Modulationstechnik ist, werden nur 3/8 der ursprünglich übertragenen Daten in Übereinstimmung mit den Gleichungen (1) und (2) erneut übertragen. In diesem Fall werden nur die S-Teilpakete S1, S2 und S3, die die ersten drei verfügbaren Orthogonalcodes verwendet haben, übertragen. Wenn eine weitere Neuübertragungsanforderung empfangen wird, werden das S-Teilpaket S4 und die P-Teilpakete P1 und P2, die bei der vorausgehenden Neuübertragung nicht übertragen wurden, übertragen. Das heißt in zwei Neuübertragungen können alle S- Teilpakete und ein Teil der P-Teilpakete der ursprünglich übertragenen Daten übertragen werden. In diesem Fall kann der Empfänger die Kombination zwischen denselben Datenpaketen durchführen.
Im Fall (a-2) von Fig. 9A dagegen, in dem die Modulationstechnik während der Neuübertragung zu der Modulation höherer Ordnung von 16QAM geändert wird, können 6/8 der ursprünglich übertragenen Daten in Übereinstimmung mit den Gleichungen (1) und (2) übertragen werden. Das heißt, obwohl bei der ursprünglichen Übertragung zwei codierte Bits auf ein Symbol abgebildet wurden, werden bei der Neuübertragung vier codierte Bits auf ein Symbol abgebildet. Weil die codierten Bits, die bei der ursprünglichen Übertragung durch zwei verfügbare Orthogonalcodes übertragen wurden, unter Verwendung von einem verfügbaren Orthogonalcode übertragen werden können, können doppelt so viele Daten wie im Fall (a-1) übertragen werden. Deshalb können wie im Fall (a-2) von Fig. 9A gezeigt in einer Neuübertragung alle S-Teilpakete S1 bis S4 und ein Teil P1 und P2 der P-Teilpakete der ursprünglich übertragenen Daten übertragen werden. Wenn eine weitere Neuübertragungsanforderung empfangen wird, werden die S- Teilpakete S1 bis S4 und die P-Teilpakete P3 und P4, die bei der vorausgehenden Neuübertragung nicht übertragen wurden, übertragen. Das heißt, die S-Teilpakete werden zwei mal und die P-Teilpakete werden ein Mal übertragen, wodurch der Kombinationseffekt im Empfänger maximiert wird.
Der Grund für die Änderung der Kombination der Teilpakete bei der Neuübertragung besteht darin, dass zur Erhöhung der Leistung eines Turbodecodierers die Prioritäten der systematischen Bits und der Paritätsbits je nach der spezifischen Situation geändert werden können. Es ist deshalb möglich, eine Erhöhung der Systemleistung durch das Übertragen der Teilpakete in derselben Kombination oder der Teilpakete in unterschiedlichen Kombinationen in Übereinstimmung mit der Anzahl der Neuübertragungen und dem Kanalzustand zu erwarten. Wenn ein gemischtes Paket mit systematischen Bits und Paritätsbits in dem bestehenden Verfahren überragen wird, sollte der Sender nur einen Teil des durch den Kanalcodierer codierten Datenpakets übertragen, sodass das übertragene Datenpaket zwangsläufig einer zufälligen Kombination unterworfen wird. Ein derartiges Verfahren reduziert effektiv die Bitfehlerrate (BER), ist aber relativ weniger effektiv in der Reduktion der Rahmenfehlerrate (FER). Im Gegensatz dazu überträgt der Sender in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung nochmals das gesamte Paket, das nur aus den systematischen Bits oder den Paritätsbits besteht, sodass die übertragenen Informationsbits effektiv kombiniert werden können. Außerdem kann die Rahmenfehlerrate reduziert werden, indem die kombinierten codierten Bits zu einem Eingangsanschluss des Turbodecodierers gegeben werden.
Im Folgenden wird eine Operation zum Empfangen von Daten mit Bezug auf den Empfänger von Fig. 8 in Entsprechung zu dem in Fig. 7 gezeigten Sender beschrieben.
Die von dem Sender empfangenen Daten werden durch den Entspreizer 812 unter Verwendung von mehreren durch den Sender während der Übertragung verwendeten verfügbaren Orthogonalcodes zu modulierten Symbolen entspreizt, und die entspreizten Symbole werden nach dem Multiplexen seriell in der Form eines Datenstroms ausgegeben. Der Demodulator 814 demoduliert die modulierten Symbole in Übereinstimmung mit einer Demodulationstechnik in Entsprechung zu der durch den Modulator 822 im Sender verwendeten Modulationstechnik, erzeugt LLR-Werte für die demodulierten codierten Bits und gibt die erzeugten LLR-Werte an den selektiven Paketkombinierer 816 aus. Der selektive Paketkombinierer 816 kombiniert die LLR-Werte der demodulierten codierten Bits mit vorausgehenden LLR-Werten in einer Biteinheit (auf einer Bit-für-Bit-Basis). Dazu muss der selektive Paketkombinierer 816 einen Puffer zum Speichern der vorausgehenden LLR-Werte umfassen. Weil außerdem die Kombination zwischen denselben codierten Bits durchgeführt werden muss, muss der Puffer einen Aufbau aufweisen, in dem LLR-Werte für die S-Teilpakete separat zu den LLR-Werten für die P-Teilpakete gespeichert werden können. Eine derartige Pufferstruktur kann mit entweder zwei separaten Puffern oder einem einzelnen Puffer mit zwei separierten Speicherbereichen realisiert werden.
Der selektive Paketkombinierer 816 bestimmt, ob die aktuelle Übertragung eine ursprüngliche Übertragung oder eine Neuübertragung ist und bestimmt außerdem auf der Basis von Informationen zu der bei der ursprünglichen Übertragung verwendeten Modulationstechnik, der aktuellen Modulationstechnik und der Anzahl der verfügbaren Orthogonalcodes, ob die LLR-Werte der demodulierten codierten Bits für das S-Teilpaket oder das P-Teilpaket sind. Wenn die aktuelle Übertragung eine ursprüngliche Übertragung ist, speichert der selektive Paketkombinierer 816 die LLR-Werte der demodulierten, codierten Bits in dem Puffer für das S- Teilpaket und dem Puffer für das P-Teilpaket in Übereinstimmung mit den Bestimmungsergebnissen und gibt seine Ausgabe an den Entschachtelungsabschnitt 810 aus. Wenn jedoch die aktuelle Übertragung nicht die ursprüngliche Übertragung, sondern eine Neuübertragung ist, kombiniert der selektive Paketkombinierer 816 die LLR-Werte der demodulierten codierten Bits mit den bei der ursprünglichen Übertragung oder einer vorausgehenden Kombination in den Puffern gespeicherten LLR- Werten in einer Biteinheit. Die Kombination wird wie oben beschrieben zwischen denselben codierten Bits durchgeführt. Das heißt, die LLR-Werte der codierten Bits für das S- Teilpaket aus den LLR-Werten der demodulierten codierten Bits werden mit den im Puffer gespeicherten LLR-Werten für das S- Teilpaket kombiniert, und die LLR-Werte der codierten Bits für das P-Teilpaket aus den LLR-Werten der demodulierten codierten Bits werden mit den im Puffer gespeicherten LLR-Werten für das P-Teilpaket kombiniert.
Anstelle des selektiven Paketkombinierers 816 kann ein Puffer in einer vorausgehenden Stufe der Demodulators 814 angeordnet werden, um eine Symbolkombination zwischen den durch dieselbe Modulationstechnik modulierten Symbolen durchzuführen. Das heißt, wenn angenommen wird, dass zwei unterschiedliche Modulationstechniken während der gesamten Übertragungsperiode verwendet wurden, wird der Puffer in zwei Bereiche unterteilt und führt der selektive Paketkombinierer 816 die Kombination zwischen den durch dieselbe Modulationstechnik übertragenen Symbolen durch, um die Zuverlässigkeit der LLR-Werte zu erhöhen.
Die durch den selektiven Paketkombinierer 816 kombinierten codierten Bits werden zu dem Entschachtelungsabschnitt 810 gegeben. Die durch die Entschachteler 820 und 822 im Entschachtelungsabschnitt 810 in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen, durch den Sender verwendeten Muster entschachtelten codierten Bits werden in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Demodulationstechnik decodiert. Aus den während der ursprünglichen Übertragung übertragenen codierten Bits werden die minimalen systematischen Bits oder Paritätsbits kombiniert, um die Zuverlässigkeit der Dateneingabe zu dem Kanalcodierer 824 zu erhöhen, woraus eine Erhöhung der Gesamtsystemleistung resultiert. Durch das Prüfen einer CRC in den durch den Kanalcodierer 824 decodierten Informationsbits kann bestimmt werden, ob ein Fehler in den Informationsbits aufgetreten ist. Wenn ein CRC-Fehler durch den CRC-Prüfer 826 festgestellt wird, überträgt die obere Schicht ein NACK-Signal oder ein Neuübertragungsanforderungssignal zu dem Sender. Wenn jedoch kein CRC-Fehler festgestellt wird, überträgt die obere Schicht ein ACK-Signal, das den Empfang der Informationsbits bestätigt. Wenn das NACK-Signal übertragen wird, werden die fehlerhaften codierten Bits in den Paketpuffern des selektiven Paketkombinierers 816 gespeichert. Wenn dagegen das ACK-Signal übertragen wird, werden die Paketpuffer initialisiert, um im Folgenden zu übertragende neue Pakete zu speichern.
Fig. 9B zeigt einen Prozess zum Kombinieren der erneut übertragenen Pakete in Übereinstimmung mit der in Fig. 9A gezeigten Modulationstechnik mit den ursprünglich übertragenen Paketen durch den selektiven Paketkombinierer 816 von Fig. 8.
Der Paketkombinationsprozess im Empfänger wird im Folgenden mit Bezug auf Fig. 9B beschrieben. Weil in dem Fall von (b-1), in dem die bei der Neuübertragung verwendete Modulationstechnik identisch mit der bei der ursprünglich verwendeten Modulationstechnik ist, die Anzahl der übertragbaren Datenpakete proportional zu der verminderten Anzahl der verfügbaren Orthogonalcodes vermindert wird, werden nur die Teilpakete S1, S2 und S2, die mit den ersten drei verfügbaren Orthogonalcodes übertragen wurden, mit den ursprünglich übertragenen Daten kombiniert, während die restlichen Teilpakete auf die nächste Neuübertragung warten müssen.
Im Folgenden wird dieses Verfahren mit dem in Fig. 5B gezeigten Verfahren verglichen. Weil in Fig. 5B die verschachtelten Daten zufällig verteilt sind, ist es auch mit zwei Neuübertragungen beinahe unmöglich, alle Informationsbits zu kombinieren. Obwohl es möglich ist, die Zuverlässigkeit in einer Biteinheit zu erhöhen, ist es schwierig, die Zuverlässigkeit in einer Rahmeneinheit zu erhöhen. Weil in Fig. 9B dagegen wenigstens alle systematischen Bits in zwei Neuübertragungen übertragen werden können, kann die Zuverlässigkeit in einer Rahmeneinheit erhöht werden, indem die systematischen Bits kombiniert werden. Dies trägt zu einer Verbesserung des Durchsatzes des Systems bei. Die dunklen Blöcke in Fig. 9B geben die in Übereinstimung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kombinierten Teilpakete wieder.
Obwohl in dem Fall (b-2), in dem die Modulationstechnik bei der Neuübertragung zu 16QAM geändert wird, die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes gleich 3 ist, ist die Menge der tatsächlich übertragenen Daten identisch mit der Menge der während der ursprünglichen Übertragung durch die sechs Orthogonalcodes übertragenen Daten. Der Grund hierfür besteht darin, dass obwohl bei der ursprünglichen Übertragung in dem QPSK zwei codierte Bits auf ein Symbol abgebildet werden, bei der Neuübertragung in dem 16QAM vier codierte Bits auf ein Symbol abgebildet werden. Deshalb kombiniert der Empfänger alle ursprünglich übertragenen S-Teilpakete S1 bis S4 und einen Teil P1 und P2 der ursprünglich übertragenen P-Teilpakete. Es ist zu beachten, dass alle ursprünglich übertragenen S-Teilpakete durch eine Neuübertragung kombiniert werden. Im Folgenden wird dieses Verfahren mit dem in Fig. 5B gezeigten herkömmlichen Verfahren verglichen.
In Fig. 5B wird nur ein Teil der Daten kombiniert, um die Bitfehlerrate zu verbessern. Weil in Fig. 9B dagegen alle S- Teilpakete kombiniert werden können, kann ein Kombinationseffekt auf allen Informationsbits hinsichtlich der Kennlinie des Turbocodes erhalten werden. Daraus resultiert, dass die Gesamtleistung des Kanalcodierers verbessert wird, wodurch die Rahmenfehlerrate reduziert wird.
Die Operation zum Senden und Empfangen wurde nur für die erste Neuübertragung nach der ursprünglichen Übertragung beschrieben, wobei die Operation zum Senden und Empfangen für die folgenden Neuübertragungen dem Fachmann deutlich sein sollten.

2. Zweite Ausführungsform (die Codierrate ist 3/4, und die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes ist vermindert)

Wenn die Codierrate nicht 1/2, sondern 3/4 ist, ist die Anzahl der systematischen Bits unter den codierten Bits aus dem Kanalcodierer 712 drei Mal größer als die Anzahl der Paritätsbits. Das bedeutet, dass die Anzahl der zu dem ersten Verschachteler 716 gegebenen codierten Bits drei Mal größer ist als die Anzahl der zu dem zweiten Verschachteler 718 gegebenen codierten Bits. Dem besseren Verständnis halber wird im Folgenden auf Fig. 10A und 10B Bezug genommen. Aus insgesamt acht verfügbaren Orthogonalcodes werden sechs Orthogonalcodes zu den S-Teilpaketen S1, S2, S3, S4, S5 und S6 zugewiesen, während die verbleibenden zwei Orthogonalcodes zu den P-Teilpaketen P1 und P2 zugewiesen werden. Wie in der ersten Ausführungsform, in der die Codierrate gleich 1/2 ist, verwendet diese Ausführungsform QSPK bei der ursprünglichen Übertragung und verwendet dieselbe Modulationstechnik oder die Modulationstechnik 16QAM höherer Ordnung bei der Neuübertragung. Fig. 10A zeigt ein Übertragungsverfahren (a-1), in dem die bei der Neuübertragung verwendete Modulationstechnik identisch mit der bei der ursprünglichen Übertragung verwendeten Modulationstechnik ist. Fig. 10B zeigt ein Empfangsverfahren (b-1), in dem die bei der Neuübertragung verwendete Modulationstechnik identisch mit der bei der ursprünglichen Übertragung verwendeten Übertragungstechnik ist. Weiterhin zeigt Fig. 10A ein Übertragungsverfahren (a-2), in dem die bei der Neuübertragung verwendete Modulationstechnik die Modulationstechnik 16QAM im Vergleich zu der bei der ursprünglichen Übertragung verwendeten Modulationstechnik von höherer Ordnung ist, während Fig. 10B ein Empfangsverfahren (b-2) zeigt, in dem die bei der Neuübertragung verwendete Modulationstechnik 16QAM im Vergleich zu der bei der ursprünglichen Übertragung verwendeten Modulationstechnik von höherer Ordnung ist. Weiterhin wird in der zweiten Ausführungsform angenommen, dass die Anzahl der Orthogonalcodes für die Neuübertragung kleiner ist als die Anzahl der für die ursprüngliche Übertragung verwendeten Orthogonalcodes. Das heißt, acht verfügbare Orthogonalcodes wurden bei der ursprünglichen Übertragung verwendet, während drei verfügbare Orthogonalcodes bei der Neuübertragung verwendet werden, sodass die Anzahl der verfügbaren Orthogonalcodes um fünf reduziert wurde. Die zweite Ausführungsform ist mit der ersten Ausführungsform in der Funktion des Senders und Empfängers unter denselben Bedingungen identisch. Deshalb konzentriert sich die Beschreibung der zweiten Ausführungsform auf die Funktionen des Paketwählers 720 von Fig. 7 und des selektiven Paketkombinierers 816 von Fig. 8.
Der Paketwähler 720, wie in Verbindung mit dem Fall beschrieben, in dem die Codierrate gleich 1/2 ist, wählt ein während der Neuübertragung zu übertragendes Paket auf der Basis von Kontrollinformationen zu der Modulationstechnik bei der ursprünglichen Übertragung und der aktuellen Modulationstechnik sowie Informationen zu der Anzahl der verfügbaren Codes aus. Wie mit Bezug auf den Fall beschrieben, in dem die Codierrate gleich 1/2 ist, wird die bei der Neuübertragung erforderliche Anzahl von codierten Bits durch die Gleichungen (1) und (2) bestimmt. Das heißt, weil die Größe des Neuübertragungspakets für dieselbe Modulationstechnik und 16QAM nur von der geänderten Anzahl der verfügbaren Orthogonalcodes abhängt, ist die Paketgröße bei der Neuübertragung 3/8 und 6/8 Mal so groß wie die Paketgröße bei der ursprünglichen Übertragung. Fig. 10A zeigt eine durch den Paketwähler 720 gewählte beispielhafte Kombination der Übertragungspakete. Wenn jedoch wieder eine andere Neuübertragungsanforderung empfangen wird, kann die in Fig. 10A gezeigte Kombination der Übertragungspakete geändert werden. Das heißt, in dem Fall von (a-1) werden die Teilpakete S1, S2 und S3 in einer ersten Übertragung übertragen und werden die Teilpakete S4, S5 und S6 in einer zweiten Neuübertragung übertragen, so dass der Empfänger alle S- Teilpakete kombinieren kann. Eine Funktion des selektiven Paketkombinierers 816 in dem Empfänger ist in (b-1) von Fig. 10B gezeigt, was (a-1) von Fig. 10A entspricht. Wenn jedoch die Modulationstechnik bei der Neuübertragung die 16QAM- Technik ist, werden die Teilpakete S1, S2, S3, S4, S5 und S6 bei der ersten Neuübertragung übertragen und werden die Teilpakete P1, P2, S1, S2, S3 und S4 bei der zweiten Neuübertragung übertragen. Alternativ hierzu können auch bei der zweiten Neuübertragung nur die S-Teilpakete übertragen werden, wodurch der Kombinationseffekt erhöht wird. In jedem Fall kann die Rahmenfehlerrate verbessert werden.
Außerdem kann der Paketwähler 720 die Pakete aus nur den systematischen Bits oder den Paritätsbits in den verschiedenen Kombinationen auswählen. Wie mit Bezug auf die Codierrate 1/2 beschrieben, können die Pakete sequentiell in einem vorbestimmten Muster ausgewählt werden oder in einer bestimmten Kombination in Übereinstimmung mit der Modulationstechnik und der Anzahl der Neuübertragungen ausgewählt werden. Das vorbestimmte Paketauswahlmuster muss durch den Empfänger erkannt werden, sodass der selektive Paketkombinierer 816 die Pakete entsprechend auswählen kann.
Fig. 10B zeigt einen Prozess zum Verteilen von ausgewählten Paketen, die in Übereinstimmung mit der in Fig. 10A gezeigten Modulationstechnik erneut übertragen wurden, zu den entsprechenden Puffern des selektiven Paketkombinierers 816 sowie zum Kombinieren dieser Pakete mit den ursprünglich übertragenen und in den Puffern des selektiven Paketkombinierers 816 gespeicherten Paketen mit einer Codierrate von 3/4. Wenn zum Beispiel die QPSK-Modulation bei der Neuübertragung verwendet wird, wird nur die Hälfte der S- Teilpakete teilweise kombiniert. Deshalb sollte ein anderes Neuübertragungsverfahren durchgeführt werden, um die S- Teilpakete vollständig zu kombinieren. Fig. 9B stellt beispielhafte Paketkombinationen dar, in denen Prioritäten zu den systematischen Paketen gegeben werden. Der Grund hierfür ist, dass wenn die systematischen Bits zuerst kompensiert werden, die in den Kanalcodierer eingegebenen codierten Bits eine höhere Zuverlässigkeit aufweisen. Wenn 16QAM bei der Neuübertragung verwendet wird, können alle S-Teilpakete mit einer Neuübertragung kombiniert werden, wodurch der Kombinationseffekt erhöht wird. Der Kanalzustand muss jedoch sehr gut sein, um einen besseren Kombinationseffekt als für den Fall zu erhalten, dass dieselbe Modulationstechnik bei der ursprünglichen Übertragung und der Neuübertragung verwendet wird.

3. Dritte Ausführungsform (die Codierrate ist gleich 1/2, und die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes ist erhöht)

Fig. 11A zeigt ein Verfahren zum Auswählen von Übertragungspaketen während der Neuübertragung durch den Paketwähler 720 in dem System, das eine Codierrate von 1/2 verwendet, wenn die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes von den bei der ursprünglichen Übertragung verwendeten vier Orthogonalcodes auf sechs Orthogonalcodes erhöht wird. Bei einer Codierrate von 1/2 sind die S-Pakete in ihrer Größe identisch mit den P-Paketen.
Deshalb werden bei der ursprünglichen Übertragung die S- Teilpakete unter Verwendung der ersten zwei verfügbaren Orthogonalcodes aus den vier verfügbaren Orthogonalcodes übertragen, während die P-Teilpakete unter Verwendung der restlichen zwei verfügbaren Orthogonalcodes übertragen werden.
Fig. 11A zeigt ein Verfahren zum Auswählen eines Übertragungsdatenpakets, wenn die bei der ursprünglichen Übertragung verwendete Modulationstechnik die 16QAM-Technik ist und wenn die bei der Neuübertragung verwendete Modulationstechnik mit der bei der ursprünglichen Übertragung verwendeten Modulationstechnik identisch ist (Fall (a-1)) oder zu QPSK geändert wird (Fall (a-2)). Bei der ursprünglichen Übertragung werden alle Datenpakete einer derartigen Symbolabbildung unterworfen, dass alle vier codierten Bits auf ein Symbol abgebildet werden und dass die Symbole vor der Übertragung mit den vier verfügbaren Orthogonalcodes frequenzgespreizt werden.
Wenn wie in (a-1) von Fig. 11A gezeigt, sechs verfügbare Orthogonalcodes für die Neuübertragung zugewiesen sind und die Modulationstechnik (16QAM) für die Neuübertragung mit der für die ursprüngliche Übertragung verwendeten Modulationstechnik identisch ist, wird die Hälfte der ursprünglich übertragenen Daten in Übereinstimmung mit den Gleichungen (1) und (2) übertragen. In diesem Fall werden die gesamten Daten und die S-Teilpakete S1 und S2 unter Verwendung der ersten zwei verfügbaren Orthogonalcodes über eine Neuübertragung übertragen. Das heißt, es ist möglich die Teilpakete S1, S2, P1, P2, S1 und S2 unter Verwendung der sechs verfügbaren Orthogonalcodes zu übertragen. Wenn eine weitere Neuübertragungsanforderung empfangen wird, kann der Paketwähler 720 die Teilpakete in entweder der vorhergehenden Kombination oder einer anderen Kombination aus S1, S2, P1, P2, und P2 in Übereinstimmung mit den Prioritäten der Teilpakete übertragen.
Wenn dagegen wie in (a-2) von Fig. 11A die Modulationstechnik bei der Neuübertragung zu der Modulation QPSK niedrigerer Ordnung geändert wird, können 3/4 der ursprünglich übertragenen Daten in Übereinstimmung mit den Gleichungen (1) und (2) neu übertragen werden. Das heißt es werden bei der Neuübertragung 2 codierte Bits auf ein Symbol abgebildet. Weil deshalb die codierten Bits, die bei der ursprünglichen Übertragung durch einen verfügbaren Orthogonalcode übertragen wurden, unter Verwendung von zwei verfügbaren Orthogonalcodes übertragen werden können, kann die Hälfte der im Fall von (a-1) übertragenen Daten übertragen werden. Deshalb können wie in (a-2) von Fig. 11A gezeigt mit einer Neuübertragung die S-Teilpakete S1, S2 und P2 übertragen werden. Wenn eine weitere Neuübertragungsanforderung empfangen wird, werden die S-Teilpakete S1, S2 und P2 übertragen. Das heißt, die S-Teilpakete werden zwei Mal übertragen und die P- Teilpakete werden ein Mal übertragen, wodurch der Kombinationseffekt im Empfänger maximiert wird. Die entgegengesetzte Anordnung ist auch möglich.
Fig. 11B zeigt einen Prozess zum Kombinieren der in Übereinstimung mit der in Fig. 11A gezeigten Modulationstechnik erneut übertragenen Pakete mit den ursprünglich übertragenen Paketen durch den selektiven Paketkombinierer 816 von Fig. 8.
Im Folgenden wird der Paketkombinationsprozess am Empfänger mit Bezug auf Fig. 11B beschrieben. Weil in dem Fall (b-1) von Fig. 11B, in dem die bei der Neuübertragung verwendete Modulationstechnik mit der bei der ursprünglichen Übertragung verwendeten Modulationstechnik identisch ist, die Anzahl der übertragbaren Datenpakete proportional zu der erhöhten Anzahl der verfügbaren Orthogonalcodes erhöht wird, können die S-Teilpakete zusätzlich zu den gesamten Daten übertragen werden. Daraus resultiert, dass in nur einer Übertragung die ursprünglich übertragenen Daten mit den S- Teilpaketen zwei Mal und mit den P-Teilpaketen ein Mal kombiniert werden, sodass der Kombinationseffekt maximiert wird. Im Folgenden wird dieses Verfahren mit dem in Fig. 6B gezeigten herkömmlichen Verfahren verglichen. Weil in Fig. 6B die verschachtelten Daten zufällig verteilt werden, wird trotz der Kombination des gesamten Paketes in der Neuübertragung eine zusätzliche Kombination in einer Biteinheit durchgeführt, um die Zuverlässigkeit in einer Biteinheit zu verbessern. Es ist jedoch schwierig, eine Verbesserung der Zuverlässigkeit in einer Rahmeneinheit zu erwarten. Weil in dem Fall (b-1) von Fig. 11B nicht nur das gesamte Paket, sondern auch die S- Teilpakete in einer Neuübertragung übertragen werden können, kann die Zuverlässigkeit in einer Rahmeneinheit erhöht werden, indem die systematischen Bits kombiniert werden. Dies trägt zu einer Verbesserung des Durchsatzes des Systems bei.
Im Fall (b-2) von Fig. 11B dagegen, in dem die Modulationstechnik bei der Neuübertragung zu QPSK geändert wird, ist die Menge der tatsächlich übertragenen Daten identisch mit der Menge der bei der ursprünglichen Übertragung durch die drei Orthogonalcodes übertragenen Daten, obwohl die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Codes gleich sechs ist. Deshalb wird die tatsächliche Kombination auf den Teilpaketen S1, S2 und P1 durchgeführt. Dabei ist zu beachten, dass wenigstens die S-Teilpakete durch eine Neuübertragung vollständig kombiniert werden. Im Folgenden wird dieses Verfahren mit dem herkömmlichen Verfahren von Fig. 5B verglichen. In Fig. 5B wird nur ein Teil der Daten kombiniert, um die Bitfehlerrate zu verbessern. Weil jedoch in dem Fall (b-2) von Fig. 11B die S-Teilpakete vollständig kombiniert werden können, kann ein Kombinationseffekt auf den gesamten Informationsbits hinsichtlich der Kennlinie des Turbocodes erhalten werden. Dadurch wird die Gesamtleistung des Kanalcodierers verbessert, wodurch die Rahmenfehlerrate reduziert wird.

4. Vierte Ausführungsform (die Codierrate ist glich 3/4, und die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes ist erhöht)

Wenn eine Codierrate von 3/4 anstatt von 1/2 verwendet wird, ist die Anzahl der systematischen Bits unter den codierten Bits aus dem Kanalcodierer 712 drei Mal so groß wie diejenige der Paritätsbits. Von den insgesamt vier verfügbaren Orthogonalcodes werden drei Orthogonalcodes den S-Teilpaketen S1, S2 und S3 zugewiesen und wird der verbleibende eine Orthogonalcode dem P-Teilpaket P zugewiesen. Wenn die Codierrate gleich 1/2 ist und die Anzahl der verfügbaren Orthogonalcodes gleich zwei ist, wird von den insgesamt zwei verfügbaren Orthogonalcodes ein Orthogonalcode dem S-Teilpaket S zugewiesen und wird der andere Orthogonalcode dem P- Teilpaket P zugewiesen. Im Fall einer Codierrate von 3/4 sollte die Gesamtanzahl der Orthogonalcodes wenigstens größer als vier sein. Aus den insgesamt verfügbaren Orthogonalcodes werden drei Orthogonalcodes den S-Teilpaketen (S1, S2, S3) zugewiesen und wird ein Orthogonalcode dem P-Teilpaket P zugewiesen. Wenn mit anderen Worten die Codierrate gleich 1/2 ist, sollte die Anzahl der verfügbaren Orthogonalcodes größer als zwei sein. Wenn die Codierrate dagegen 3/4 ist, sollte sie größer als vier sein. Diese Ausführungsform verwendet 16QAM bei der ursprünglichen Übertragung und verwendet dieselbe Modulationstechnik oder als Modulationstechnik niedrigerer Ordnung QPSK bei der Neuübertragung. Beispiele, in denen die bei der Neuübertragung verwendete Modulationstechnik mit der bei der ursprünglichen Übertragung verwendeten Modulationstechnik identisch ist, werden in (a-1) von Fig. 12A und (b-1) von Fig. 12B dargestellt. Weiterhin sind Beispiele, in denen die Modulationstechnik QPSK niedrigerer Ordnung bei der Neuübertragung verwendet wird, in (a-2) von Fig. 12A und (b-2) von Fig. 12B gezeigt. Es wird angenommen, dass vier verfügbare Orthogonalcodes bei der ursprünglichen Übertragung verwendet wurden und dass sechs verfügbare Orthogonalcodes bei der Neuübertragung verwendet werden.
Der Paketwähler 720 wählt, wie in Verbindung mit dem Fall der Codierrate von 1/2 beschrieben, ein bei der Neuübertragung zu übertragendes Paket auf der Basis von Informationen zu der Modulationstechnik bei der ursprünglichen Übertragung und zu der aktuellen Modulationstechnik sowie von Information zu den verfügbaren Codes aus. Die Anzahl der bei der Neuübertragung erforderlichen codierten Bits wird durch die Gleichungen (1) und (2) bestimmt. Das heißt, die Paketgröße bei der Neuübertragung wird jeweils 3/2 und 3/4 Mal so groß wie die Paketgröße bei der ursprünglichen Übertragung für dieselbe Modulationstechnik und für QPSK. Fig. 12A zeigt eine beispielhafte Kombination der durch den Paketwähler 720 gewählten Neuübertragungspakete. Wenn jedoch eine weitere Neuübertragungsanforderung empfangen wird, kann die Kombination der Übertragungspakete geändert werden.
Weil in dem Fall (a-1) von Fig. 12A, in dem die bei der Neuübertragung verwendete Modulationstechnik identisch mit der bei der ursprünglichen Modulation verwendeten Modulationstechnik ist, die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes erhöht wird, kann zusätzlich das Paritäts-Teilpaket unter Verwendung der verbleibenden verfügbaren Orthogonalcodes nach der Übertragung aller Teilpakete übertragen werden, wodurch der Kombinationseffekt erhöht wird. Bei einer zweiten Neuübertragung kann ein anderes Paritäts-Teilpaket übertragen werden. Im Fall (a-2) von Fig. 12A dagegen, in dem die Modulationstechnik bei der Neuübertragung die QPSK-Technik ist, werden alle S-Teilpakete bei einer ersten Übertragung übertragen und werden die Teilpakete P, S1 und S2 bei einer zweiten Neuübertragung übertragen. Alternativ hierzu, können auch bei der zweiten Neuübertragung nur die S-Teilpakete übertragen werden, um den Kombinationseffekt auf die S-Teilpakete zu erhöhen. In beiden Fällen kann die Rahmenfehlerrate verbessert werden.
Außerdem kann der Paketwähler 720 die Pakete aus nur den systematischen Bits oder nur den Paritätsbits in verschiedenen Kombinationen auswählen. Wie mit Bezug auf den Fall der Codierrate von 1/2 beschrieben, können die Pakete sequentiell in einem vorbestimmten Muster oder in einer bestimmten Kombination in Übereinstimmung mit der Modulationstechnik und der Anzahl der Neuübertragungen gewählt werden. Das vorbestimmte Paketauswahlmuster muss durch den Empfänger erkannt werden, sodass der selektive Paketkombinierer 816 die Datenpakete entsprechend auswählen kann.
Fig. 12B zeigt einen Prozess zum Kombinieren von übertragenen Paketen, die in Übereinstimmung mit der Modulationstechnik von Fig. 12A ausgewählt werden, mit den ursprünglich übertragenen und in den Puffern des selektiven Paketkombinierers 816 gespeicherten Paketen bei einer Codierrate von 3/4. Wenn beispielsweise die bei der Neuübertragung verwendete Modulationstechnik mit der bei der ursprünglichen Übertragung verwendeten Modulationstechnik identisch ist, kann das gesamte Paket kombiniert werden, wobei dann zusätzlich S-Teilpakete in einer Neuübertragung kombiniert werden können (Fall (b-1)). Fig. 12B zeigt beispielhafte Paketkombinationen, in denen den systematischen Paketen Prioritäten gegeben werden, weil wenn die systematischen Bits zuerst kompensiert werden, die in den Kanalcodierer eingegebenen codierten Bits eine höhere Zuverlässigkeit aufweisen.
In dem Fall (b-2) von Fig. 12B, in dem die Modulationstechnik QPSK niedrigerer Ordnung bei der Neuübertragung verwendet wird, werden alle S-Teilpakete in einer Neuübertragung übertragen, wodurch der Kombinationseffekt maximiert wird. Dadurch kann die Rahmenfehlerrate im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren verbessert werden.

5. Änderung der Modulationstechnik

Fig. 13 zeigt eine Prozedur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Bestimmen einer Modulationstechnik, wenn sich die für die Neuübertragung verfügbare Anzahl von Orthogonalcodes von der für die ursprüngliche Übertragung verfügbaren Anzahl von Orthogonalcodes unterscheidet.
Wenn wie in Fig. 13 gezeigt eine HARQ gestartet wird, bestimmt ein Sender in Schritt 1301 Parameter zu der ursprünglichen Übertragung und sendet ein neues Datenpaket auf der Basis der bestimmten Parameter. Ein Empfänger sendet dann ein NACK- oder ACK-Signal in Übereinstimmung damit, ob das durch den Sender ursprünglich übertragene Paket einen Fehler aufweist oder nicht. Das heißt, der Sender empfängt das NACK- oder ACK-Signal in Übereinstimmung damit, ob ein Fehler in dem ursprünglich übertragenen Paket aufgetreten ist. Die Parameter zu der ursprünglichen Übertragung können die Codierrate R, die Modulationstechnik m_i und die Anzahl N_i der verfügbaren Orthogonalcodes sein. Der Sender bestimmt in Schritt 1302, ob das NACK-Signal von dem Empfänger empfangen wurde. Wenn das ACK-Signal anstelle des NACK-Signals empfangen wird, schreitet der Sender zu Schritt 1330 fort, wo er neue Daten überträgt. Wenn jedoch in Schritt 1302 das NACK-Signal empfangen wird, schreitet der Sender zu Schritt 1304 fort, wo er einen Zählwert k um 1 erhöht, um die Anzahl der empfangenen NACK- Signale zu zählen. Das heißt, der Sender zählt die Anzahl der Übertragungsfehler mit dem Zählwert k. Der Sender bestimmt in Schritt 1306, ob die Anzahl der Übertragungsfehler des Zählwertes k größer oder gleich einem Schwellwert α ist. Wenn als Ergebnis dieser Bestimmung die Anzahl der Übertragungsfehler des Zählwertes k größer oder gleich dem Schwellwert α ist, versucht der Sender die Modulationstechnik zu ändern. Der Schwellwert α wird zuvor in Übereinstimmung mit einem Kanalzustand bestimmt. Wenn zum Beispiel der Schwellwert α mit 1 definiert wird, versucht der Sender, die Modulationstechnik bei der ersten Neuübertragung zu ändern, nachdem die ursprüngliche Übertragung fehlgeschlagen ist. Wenn jedoch in Schritt 1306 die Anzahl der Übertragungsfehler des Zählwertes k kleiner als der Schwellwert α ist, schreitet der Sender zu Schritt 1326 fort, wo er die Modulationstechnik für die Neuübertragung auf die Modulationstechnik für die ursprüngliche Übertragung setzt (M_r = M_i). Danach überträgt der Sender die Neuübertragungsdaten in Schritt 1328.
Bei dem Versuch, die Modulationstechnik zu ändern, vergleicht der Sender in Schritt 1308 die Anzahl N_r der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes mit der Anzahl N_i der für die ursprüngliche Übertragung verfügbaren Orthogonalcodes. Das heißt, der Sender bestimmt in Schritt 1308, ob die Anzahl N_r der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes größer oder gleich der Anzahl N_i der für die ursprüngliche Übertragung verfügbaren Orthogonalcodes ist. Wenn N_r größer oder gleich N_i ist, schreitet der Sender zu Schritt 1310 fort und bestimmt, ob der aktuelle Kanalzustand (bzw. das Träger/Störungen-Verhältnis (C/I)) schlechter als der Kanalzustand bei der ursprünglichen Übertragung ist. Wenn der aktuelle Kanalzustand schlechter als der Kanalzustand bei der ursprünglichen Übertragung ist, setzt der Sender in Schritt 1312 eine Modulationstechnik m_r für die Neuübertragung auf eine Modulationstechnik mit einer um eine Stufe niedrigeren Modulationsordnung. In Schritt 1314 vergleicht der Sender N_r mit einem Wert, der durch die Gleichung (3), in die m_r eingesetzt wird, berechnet wird.
In der Gleichung (3) ist m_k = log₂M_k, wobei M_k eine Ganzzahl 4, 16 oder 64 für jeweils QPSK, 16QAM und 64QAM angibt. Ein Wert von N_r ist der Mindestwert, der den Decodiereffekt erhöhen kann, indem alle systematische Bits des Paketes durch eine Neuübertragung übertragen werden. Weil die S-Pakete jedoch durch zwei oder mehr Neuübertragungen vollständig übertragen werden können, kann dieser Prozess ausgeschlossen werden. Dieser Prozess wird verwendet, um den Effekt der vorliegenden Erfindung zu maximieren. Wenn die Bedingung in Schritt 1314 erfüllt wird, vermindert der Sender in Schritt 1316 die Modulationsordnung um eine Stufe und überträgt das Paket dann erneut. Das heißt, wenn 16QAM bei der ursprünglichen Übertragung verwendet wurde, wird die Modulationstechnik für die Teilpaketübertragung zu QPSK geändert. Wenn sich der Kanalzustand jedoch nicht verschlechtert hat, obwohl die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes erhöht wurde, schreitet der Sender zu Schritt 1326 fort, wo er die Modulationstechnik für die Neuübertragung auf die Modulationstechnik für die ursprüngliche Übertragung setzt. Wenn sich dagegen der Kanalzustand derart verschlechtert hat, dass die Modulationstechnik verändert werden sollte, und die Gleichung (3) nicht erfüllt wird, können nicht alle systematischen Bits bei der ersten Neuübertragung übertragen werden, sodass die Modulationstechnik für die Neuübertragung auf die Modulationstechnik für die ursprüngliche Übertragung gesetzt wird. Wenn außerdem die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes größer oder gleich der Anzahl der für die ursprüngliche Übertragung verfügbaren Orthogonalcodes ist, muss die Modulationstechnik nicht zu einer Modulationstechnik höherer Ordnung geändert werden. Der Grund hierfür liegt darin, dass der Empfänger keine Schwierigkeit beim Kombinieren des gesamten Paketes hat, weil der Sender das gesamte Datenpaket mit der aktuellen Modulationstechnik übertragen kann.
Im Folgenden wird der Fall beschrieben, dass die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes vermindert wird. Wenn in Schritt 1318 bestimmt wird, dass der Kanalzustand nicht gut ist, sodass die Modulationstechnik eine höhere Modulationsordnung aufweisen sollte als bei der ursprünglichen Übertragung, verwendet der Sender in Schritt 1326 dieselbe Modulationstechnik. Wenn der Kanalzustand jedoch gut ist, sodass die oben genannte Bedingung erfüllt wird, schreitet der Sender zu Schritt 1320 fort, wo er m_r auf die Modulationstechnik mit einer um eine Stufe höheren Modulationsordnung setzt. Danach bestimmt der Sender in Schritt 1322, ob N_r die Gleichung (3) erfüllt. Wenn die Anzahl N_r der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes die Gleichung (3) erfüllt, schreitet der Sender zu Schritt 1324 fort, wo er das Paket mit einer Modulationstechnik mit einer höheren Modulationsordnung überträgt. Dabei ist N_r die Mindestanzahl der Orthogonalcodes, die zum Übertragen aller S- Teilpakete durch eine Neuübertragung benötigt werden. Wenn jedoch die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes reduziert wird, schreitet der Sender zu Schritt 1326 fort, sodass der Sender die Modulationstechnik nicht zu einer Modulationstechnik mit einer niedrigeren Modulationsordnung als bei der ursprünglichen Übertragung ändern muss.

6. Modifizierter Aufbau des Senders

Vorstehend wurden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf den Sender von Fig. 7 und den Empfänger von Fig. 8 in dem System beschrieben, das den CC-Typ der HARQ unterstützt. Jedoch in einer Umgebung, in der die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes geändert wird, kann die vorliegende Erfindung zum Ändern der Modulationstechnik für die Neuübertragung in Übereinstimmung mit der Kanalumgebung und der Anzahl der verfügbaren Orthogonalcodes, zum Auswählen der Teilpakete mit einer höheren Priorität in Übereinstimmung mit der geänderten Modulationstechnik sowie zum Übertragen der ausgewählten Teilpakete auf verschiedene Weise realisiert, werden. Außerdem ist es erforderlich, den Aufbau des Senders und des Empfängers zu modifizieren, um die Erfindung auf das System anzuwenden, das den IR-Typ der HARQ unterstützt.
Wie oben beschrieben, gibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum entsprechenden Ändern der Modulationstechnik in Übereinstimmung mit dem Kanalzustand und der während der Neuübertragung geänderten Anzahl der verfügbaren Orthogonalcodes in dem Hochgeschwindigkeits-Funkpaketdaten- Kommunikationssystem an, dass das AMCS und den CC-Typ der HARQ unterstützt. Wenn nur ein Teil des ursprünglich übertragenen Paketes unter Verwendung der geänderten Modulationstechnik erneut übertragen wird, überträgt die vorliegende Erfindung selektiv die Teilpakete mit höherer Priorität, um die Zuverlässigkeit der LLR-Werte der Eingangsbits zu dem Turbodecodierer zu erhöhen und dadurch die Rahmenfehlerrate im Vergleich zu dem bestehenden System zu vermindern. Auf diese Weise kann die Übertragungseffizienz wesentlich erhöht werden. Die vorliegende Erfindung kann auf jeden Empfänger für ein drahtgebundenes/drahtloses Kommunikationssystem angewendet werden. Außerdem kann die vorliegende Erfindung, wenn sie auf die von 3GPP und 3GPP2 vorgeschlagenen Standards HSDPA und den 1 × EV-DV angewendet wird, die gesamte Systemleistung verbessern.
Die Erfindung wurde mit Bezug auf eine bestimmte Ausführungsform gezeigt und beschrieben, wobei dem Fachmann deutlich sein sollte, dass Änderungen an der Form und an den Details vorgenommen werden könne, ohne dass dadurch der in den beigefügten Ansprüchen definierte Erfindungsumfang verlassen wird.

Claims

1. Verfahren zum erneuten Übertragen von codierten Bits durch einen Sender in Reaktion auf eine Neuübertragungsanforderung von einem Empfänger in einem Mobilkommunikationssystem, das aus einem Codierer mit einer bestimmten Codierrate ausgegebene codierte Bits in codierte Bits mit einer höheren Priorität und codierte Bits mit einer niedrigeren Priorität trennt und von dem Sender zu dem Empfänger einen Strom von Symbolen, der durch das Symbolabbilden der codierten Bits mit höherer Priorität und der codierten Bits mit niedrigerer Priorität durch eine spezifische Modulationstechnik erhalten wird, mit wenigstens einem verfügbaren Orthogonalcode überträgt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Bestimmen der Orthogonalcodes, die für die Neuübertragung verfügbar sind,
Trennen der codierten Bits mit höherer Priorität und der codierten Bits mit niedrigerer Priorität in eine Vielzahl von Teilpaketen mit einer bestimmten Größe sowie Auswählen von wenigstens einem Teil der Teilpakete für die wiederholte Übertragung in Abhängigkeit von der bestimmten Anzahl der verfügbaren Orthogonalcodes, und
Übertragen eines Stroms von Symbolen, der durch das Symbolabbilden der codierten Bits der ausgewählten Teilpakete durch die spezifische Modulationstechnik erhalten wird, mit den bestimmten verfügbaren Orthogonalcodes.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei wenigstens der Teil der wiederholt zu übertragenden Teilpakete in Abhängigkeit von der bestimmten Anzahl von verfügbaren Orthogonalcodes und der spezifischen Modulationstechnik ausgewählt wird, wenn sich die spezifische Modulationstechnik von der während der ursprünglichen Übertragung oder der vorausgehenden Neuübertragung verwendeten Modulationstechnik unterscheidet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der aus der Vielzahl von Teilpaketen ausgewählten Teilpakete in Übereinstimmung mit der Anzahl D_r von codierten Bits bestimmt wird, die wie folgt berechnet werden:

wobei M_i eine Ganzzahl in Entsprechung zu der Modulationstechnik bei der ursprünglichen Übertragung angibt, M_r eine Ganzzahl in Entsprechung zu der Modulationstechnik bei der Neuübertragung angibt, N_i die Anzahl der für die ursprüngliche Übertragung verfügbaren Codes angibt, N_r die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Codes angibt und D_i die Anzahl der während der ursprünglichen Übertragung übertragenen codierten Bits angibt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die spezifische Modulationstechnik eine der Techniken 64QAM (64-ary Quadrature Amplitude Modulation), 16QAM (16-ary Quadrature Amplitude Modulation) und QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) ist und die Ganzzahl M_i oder M_r jeweils 64 für 64QAM, 16 für 16QAM und 4 für QPSK wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Teilpakete aus den codierten Bits mit höherer Priorität in dem Schritt zum Auswählen der zu übertragenden Teilpakete zuerst ausgewählt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zuvor nicht übertragene Teilpakete in dem Schritt zum Auswählen der zu übertragenden Teilpakete zuerst ausgewählt werden.

7. Vorrichtung zum erneuten Übertragen von codierten Bits durch einen Sender in Reaktion auf eine Neuübertragungsanforderung von einem Empfänger in einem Mobilkommunikationssystem, das aus einem Codierer mit einer bestimmten Codierrate ausgegebene codierte Bits in codierte Bits mit einer höheren Priorität und codierte Bits mit einer niedrigeren Priorität trennt und von dem Sender zu dem Empfänger einen Strom von Symbolen, der durch das Symbolabbilden der codierten Bits mit höherer Priorität und der codierten Bits mit niedrigerer Priorität durch eine spezifische Modulationstechnik erhalten wird, mit wenigstens einem verfügbaren Orthogonalcode überträgt, wobei die Vorrichtung umfasst:
eine Steuereinrichtung zum Bestimmen der Orthogonalcodes, die für die Neuübertragung verfügbar sind,
eine Auswähleinrichtung zum Trennen der codierten Bits mit höherer Priorität und der codierten Bits mit niedrigerer Priorität in eine Vielzahl von Teilpaketen mit einer bestimmten Größe sowie zum Auswählen von wenigstens einem Teil der Teilpakete für die wiederholte Übertragung in Abhängigkeit von der bestimmten Anzahl von verfügbaren Orthogonalcodes,
einen Modulator zum Erzeugen eines Stroms von Symbolen durch das Symbolabbilden von codierten Bits aus den ausgewählten Teilpaketen durch die spezifische Modulationstechnik, und
einen Frequenzspreizer zum Übertragen des Stroms von Symbolen unter Verwendung der bestimmten verfügbaren Orthogonalcodes.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Steuereinrichtung den wenigstens einen Teil der Teilpakete oder der wiederholt zu übertragenden Teilpakete in Abhängigkeit von der bestimmten Anzahl der verfügbaren Orthogonalcodes und der spezifischen Modulationstechnik auswählt, wenn sich die spezifische Modulationstechnik von der bei der ursprünglichen Übertragung oder der vorausgehenden Neuübertragung verwendeten Modulationstechnik unterscheidet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die aus der Vielzahl von Teilpaketen ausgewählte Anzahl von Teilpaketen in Übereinstimmung mit der wie folgt bestimmten Anzahl D_r der codierten Bits ausgewählt wird:

wobei M_i eine Ganzzahl in Entsprechung zu der Modulationstechnik bei der ursprünglichen Übertragung angibt, M_r eine Ganzzahl in Entsprechung zu der Modulationstechnik bei der Neuübertragung angibt, N_i die Anzahl der für die ursprüngliche Übertragung verfügbaren Codes angibt, N_r die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Codes angibt und D_i die Anzahl der während der ursprünglichen Übertragung übertragenen codierten Bits angibt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die spezifische Modulationstechnik eine der Techniken 64QAM (64-ary Quadrature Amplitude Modulation), 16QAM (16-ary Quadrature Amplitude Modulation) und QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) ist und die Ganzzahl M_i oder M_r jeweils 64 für 64QAM, 16 für 16QAM und 4 für QPSK wird.

11. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Wähleinrichtung zuerst Teilpakete aus den codierten Bits mit höherer Priorität auswählt, wenn sie die zu übertragenden Teilpakete auswählt.

12. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Wähleinrichtung zuerst zuvor nicht übertragene Teilpakete auswählt, wenn sie die zu übertragenden Teilpakete auswählt.

13. Verfahren zum Durchführen einer Neuübertragung auf ursprünglich übertragenen codierten Bits durch einen Sender in Reaktion auf eine Neuübertragungsanforderung von einem Empfänger in einem CDMA (Code Division Multiple Access = Codemehrfachzugriff)-Mobilkommunikationssystem mit einem Kanalcodierer zum Codieren von Eingabedaten mit einer vorbestimmten Codierrate sowie zum Ausgeben von codierten Bits, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
bei Empfang einer Neuübertragungsanforderung von dem Empfänger, Bestimmen einer Modulationstechnik und einer Anzahl von verfügbaren Orthogonalcodes für die Verwendung bei der Neuübertragung,
Empfangen von codierten Bits aus dem Kanalcodierer und Unterteilen der codierten Bits in systematische Bits und Paritätsbits,
Empfangen der systematischen Bits und der Paritätsbits sowie separates Verschachteln der empfangenen systematischen Bits und Paritätsbits,
Bestimmen einer Anzahl von zu übertragenden codierten Bits in Abhängigkeit von der bestimmten Modulationstechnik und der bestimmten Anzahl von verfügbaren Orthogonalcodes für die Verwendung während der Neuübertragung sowie Auswählen von einer Anzahl von verschachtelten systematischen Bits und Paritätsbits, die der bestimmten Anzahl von codierten Bits entspricht,
Modulieren der ausgewählten systematischen Bits und Paritätsbits durch die bestimmte Modulationstechnik sowie Ausgaben der modulierten Symbole, und
Frequenzspreizen der modulierten Symbole mit entsprechenden Orthogonalcodes aus den verfügbaren Orthogonalcodes.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die während der Neuübertragung zu verwendende Modulationstechnik in Übereinstimmung mit der Kanalumgebung zum Zeitpunkt des Empfangs der Neuübertragungsanforderung bestimmt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Anzahl D_r der zu übertragenden codierten Bits wie folgt bestimmt wird:

wobei M_i eine Ganzzahl in Entsprechung zu der Modulationstechnik bei der ursprünglichen Übertragung angibt, M_r eine Ganzzahl in Entsprechung zu der Modulationstechnik bei der Neuübertragung angibt, N_i die Anzahl der für die ursprüngliche Übertragung verfügbaren Codes angibt, N_r die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Codes angibt und D_i die Anzahl der während der ursprünglichen Übertragung übertragenen codierten Bits angibt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die spezifische Modulationstechnik eine der Techniken 64QAM (64-ary Quadrature Amplitude Modulation), 16QAM (16-ary Quadrature Amplitude Modulation) und QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) ist und die Ganzzahl M_i oder M_r jeweils 64 für 64QAM, 16 für 16QAM und 4 für QPSK wird.

17. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die verschachtelten systematischen Bits in dem Schritt zum Auswählen einer Anzahl von verschachtelten systematischen Bits und Paritätsbits, die der bestimmten Anzahl von codierten Bits entspricht, zuerst ausgewählt werden.

18. Verfahren nach Anspruch 13, wobei zuvor nicht übertragene systematische Bits und Paritätsbits in dem Schritt zum Auswählen einer Anzahl von verschachtelten systematischen Bits und Paritätsbits, die der bestimmten Anzahl von codierten Bits entspricht, zuerst ausgewählt werden.

19. Vorrichtung zum Durchführen einer Neuübertragung auf ursprünglich übertragenen codierten Bits durch einen Sender in Reaktion auf eine Neuübertragungsanforderung von einem Empfänger in einem CDMA (Code Division Multiple Access = Codemehrfachzugriff)-Mobilkommunikationssystem mit einem Kanalcodierer zum Codieren von Eingabedaten mit einer vorbestimmten Codierrate sowie zum Ausgeben von codierten Bits, wobei die Vorrichtung umfasst:
eine Steuereinrichtung zum Bestimmen einer Modulationstechnik und einer Anzahl von verfügbaren Orthogonalcodes für die Verwendung bei der Neuübertragung bei Empfang einer Neuübertragungsanforderung von dem Empfänger,
einen Verteiler zum Empfangen von codierten Bits aus dem Kanalcodierer sowie zum Unterteilen der codierten Bits in systematische Bits und Paritätsbits,
einen Verschachteler zum Empfangen der systematischen Bits und der Paritätsbits sowie zum separaten Verschachteln der systematischen Bits und der Paritätsbits,
eine Auswähler zum Bestimmen der Anzahl der zu übertragenden codierten Bits in Abhängigkeit von der bestimmten Modulationstechnik und der bestimmten Anzahl von verfügbaren Orthogonalcodes sowie zum Auswählen einer Anzahl von verschachtelten systematischen Bits und Paritätsbits, die der bestimmten Anzahl von codierten Bits entspricht,
einen Modulator zum Modulieren der ausgewählten systematischen Bits und Paritätsbits mit der bestimmten Modulationstechnik sowie zum Ausgeben von modulierten Symbolen, und
einen Frequenzspreizer zum Frequenzspreizen der modulierten Symbole mit entsprechenden Orthogonalcodes aus den verfügbaren Orthogonalcodes.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Steuereinrichtung die während der Neuübertragung zu verwendende Modulationstechnik in Übereinstimmung mit der Kanalumgebung zu dem Zeitpunkt des Empfangs der Neuübertragungsanforderung bestimmt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Anzahl D_r der zu übertragenden codierten Bits wie folgt bestimmt wird:

wobei M_i eine Ganzzahl in Entsprechung zu der Modulationstechnik bei der ursprünglichen Übertragung angibt, M_r eine Ganzzahl in Entsprechung zu der Modulationstechnik bei der Neuübertragung angibt, N_i die Anzahl der für die ursprüngliche Übertragung verfügbaren Codes angibt, N_r die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Codes angibt und D_i die Anzahl der während der ursprünglichen Übertragung übertragenen codierten Bits angibt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die spezifische Modulationstechnik eine der Techniken 64QAM (64-ary Quadrature Amplitude Modulation), 16QAM (16-ary Quadrature Amplitude Modulation) und QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) ist und die Ganzzahl M_i oder M_r jeweils 64 für 64QAM, 16 für 16QAM und 4 für QPSK wird.

23. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Wähleinrichtung zuerst die verschachtelten systematischen Bits auswählt, wenn sie eine Anzahl von verschachtelten Bits und Paritätsbits auswählt, die der bestimmten Anzahl von codierten Bits entspricht.

24. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Wähleinrichtung zuerst zuvor nicht übertragene systematische Bits und Paritätsbits auswählt, wenn sie eine Anzahl von verschachtelten Bits und Paritätsbits auswählt, die der bestimmten Anzahl von codierten Bits entspricht.

25. Verfahren zum Empfangen von durch einen Sender erneut übertragenen Daten durch einen Empfänger in einem Mobilkommunikationssystem, das aus einem Codierer mit einer bestimmten Codierrate ausgegebene codierte Bits in codierte Bits mit höherer Priorität und codierte Bits mit niedrigerer Priorität trennt und von dem Sender zu dem Empfänger einen Strom von Symbolen, der durch das Symbolabbilden der codierten Bits mit höherer Priorität und der codierten Bits mit niedrigerer Priorität erhalten wird, durch eine spezifische Modulationstechnik mit wenigstens einem verfügbaren Orthogonalcode überträgt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Bestimmen von für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes,
Entspreizen der empfangenen Daten mit den bestimmten verfügbaren Orthogonalcodes sowie das Ausgeben eines Stroms von modulierten Symbolen,
Demodulieren des Stroms der modulierten Symbole durch eine Demodulationstechnik in Entsprechung zu der spezifischen Modulationstechnik sowie Ausgeben von codierten Bits,
Trennen der codierten Bits in codierte Bits mit einer höheren Priorität und codierte Bits mit einer niedrigeren Priorität sowie Kombinieren der getrennten codierten Bits mit wenigstens einem der zuvor empfangenen codierten Bits, und
getrenntes Verschachteln der kombinierten codierten Bits mit höherer Priorität und der kombinierten codierten Bits mit niedrigerer Priorität sowie Kanaldecodieren der verschachtelten codierten Bits.

26. Vorrichtung zum Empfangen von durch einen Sender erneut übertragenen Daten durch einen Empfänger in einem Mobilkommunikationssystem, das aus einem Codierer mit einer bestimmten Codierrate ausgegebene codierte Bits in codierte Bits mit einer höheren Priorität und codierte Bits mit einer niedrigeren Priorität trennt, und von dem Sender zu dem Empfänger einen Strom von Symbolen, der durch das Symbolabbilden der codierten Bits mit höherer Priorität und der codierten Bits mit niedrigerer Priorität durch eine spezifische Modulationstechnik erhalten wird, mit wenigstens einem verfügbaren Orthogonalcode überträgt, wobei die Vorrichtung umfasst:
einen Entspreizer zum Entspreizen der empfangenen Daten mit einer Anzahl von verfügbaren orthogonalen Codes, die der Anzahl der während der Neuübertragung verwendeten verfügbaren Codes entspricht, sowie zum Ausgeben eines Stroms von modulierten Symbolen,
einen Demodulator zum Demodulieren des Stroms von modulierten Symbolen durch eine Demodulationstechnik in Entsprechung zu der spezifischen Modulationstechnik,
einen selektiven Paketkombinierer zum Trennen der codierten Bits in die codierten Bits mit höherer Priorität und die codierten Bits mit niedrigerer Priorität sowie zum Kombinieren der getrennten codierten Bits mit wenigstens einem der zuvor empfangenen codierten Bits,
einen Entschachteler zum getrennten Entschachteln der kombinierten codierten Bits mit höherer Priorität und der kombinierten codierten Bits mit niedrigerer Priorität; und
einen Kanaldecodierer zum Kanaldecodieren der entschachtelten codierten Bits mit höherer Priorität und der entschachtelten codierten Bits mit niedrigerer Priorität.

27. Verfahren zum erneuten Übertragen von codierten Bits durch einen Sender in Reaktion auf eine Neuübertragungsanforderung von einem Empfänger in einem Mobilkommunikationssystem, das aus einem Codierer mit einer bestimmten Codierrate ausgegebene codierte Bits in codierte Bits mit einer höheren Priorität und codierte Bits mit einer niedrigeren Priorität trennt und von dem Sender zu dem Empfänger einen Strom von Symbolen, der durch das Symbolabbilden der codierten Bits mit höherer Priorität und der codierten Bits mit niedrigerer Priorität durch eine spezifische Modulationstechnik erhalten wird, mit wenigstens einem verfügbaren Orthogonalcode überträgt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
bei Empfang einer Neuübertragungsanforderung in Reaktion auf eine vorbestimmte Anzahl von Neuübertragungsversuchen, Bestimmen einer Modulationstechnik mit einer im Vergleich zu der Modulationstechnik M_i bei der ursprünglichen Übertragung um eine Stufe niedrigeren Modulationsordnung als Modulationstechnik M_r für die Verwendung bei der Neuübertragung, wenn die Anzahl N_r der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes größer oder gleich der Anzahl N_i der für die ursprüngliche Übertragung verfügbaren Orthogonalcodes ist und wenn der Kanalzustand bei der Neuübertragung schlechter als der Kanalzustand bei der ursprünglichen Übertragung ist,
Bestimmen einer Modulationstechnik mit einer im Vergleich zu der Modulationstechnik M_i bei der ursprünglichen Übertragung um eine Stufe höheren Modulationsordnung als Modulationstechnik M_r für die Verwendung bei der Neuübertragung, wenn die Anzahl N_r der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes größer oder gleich der Anzahl N_i der für die ursprüngliche Übertragung verfügbaren Orthogonalcodes ist und wenn der Kanalzustand bei der Neuübertragung besser als der Kanalzustand bei der ursprünglichen Übertragung ist,
Bestimmen, ob die Anzahl N_i der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes entsprechend ist, indem die bestimmte Modulationstechnik M_r in die folgende Gleichung eingesetzt wird:

wobei m_k = log₂M_k, m_i = log₂M_i und R eine Ganzzahl ist, und
Modulieren von wenigstens einem der codierten Bits durch die bestimmte Modulationstechnik M_r und erneutes Übertragen der modulierten codierten Bits, wenn die Anzahl N_i der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes entsprechend ist.