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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum 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.
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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 1xEV-DV (1x Evolution-Data and Voice =
1x 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.
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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 Hochgeschwindigkeits-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.
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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.
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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.
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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.
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CC
ist eine Technik zum derartigen Übertagen
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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Wie
in 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 1 wie in 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
1xEV-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.
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Wie
in 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
Paritätsbitströme 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 1 und
führt eine
Abschneidung auf dem systematischen Bitstrom X, dem verschachtelten
systematischen Bitstrom X' und
den vier unterschiedlichen Paritätsbitströmen Y1, Y2, Z1 und
Z2 unter Verwendung des bestimmten Abschneidemusters durch,
um die gewünschten
systematischen Bits und Paritätsbits
auszugeben.
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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 2 realisiert
werden.
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Im
Folgenden wird eine Paketdatenübertragungsoperation
durch das AMCS-System und das HARQ-System von 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.
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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.
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Es
wird in dem Sender des Hochgeschwindigkeits-Paketübertragungssystems von 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.
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Aus
diesem Grund prüfen
die weitergehenden HSDPA- und 1xEV-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 3 und 4 gezeigt.
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Wie
in 3 gezeigt, umfasst der Sender für das verbesserte
Verfahren weiterhin einen Teil-Chase-Codierer 316 zusätzlich zu
dem Sender von 1. Wie in 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.
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4 zeigt
den Aufbau eines Empfängers
in Entsprechung zu dem Sender von 3. Der Empfänger umfasst
zusätzlich
zu dem bestehenden Empfänger
weiterhin einen Teil-Chase-Kombinierer 416 in
Entsprechung zu dem Teil-Chase-Codierer 316 von 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 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.
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5A zeigt
eine Änderung
in der Größe des durch
den Teil-Chase-Codierer 316 von 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 5A gezeigt
eine Modulationstechnik von Mi = QPSK bei
der ursprünglichen Übertragung
zu Mr = 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 5A gezeigt die Modulationstechnik
bei der Neuübertragung
mit der Modulationstechnik bei der ursprünglichen Übertragung identisch ist (Mi = Mr), wird die Größe der überztragbaren
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.
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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 5B gezeigt
die Modulationstechnik von Mi = QPSK zu
Mr = 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 5B gezeigt die bei der Neuübertragung
verwendete Modulationstechnik identisch mit der bei der ursprünglichen Übertragung
verwendeten Modulationstechnik ist (Mi =
Mr), 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.
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In 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.
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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.
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Wenn
wie in (a-2) von 6A gezeigt die Modulationstechnik
von Mi = 16QAM bei der ursprünglichen Übertragung
zu Mr = 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 6A gezeigt teilweise mit den
ursprünglich übertragenen
Datenblöcken
am Empfänger
weich codiert.
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Wenn
wie in (a-1) von 6A gezeigt die Modulationstechnik
bei der Neuübertragung
identisch mit der Modulationstechnik bei der ursprünglichen Übertragung
ist (Mi = Mr), 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 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 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 6A beschrieben
wird.
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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 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 5B und (b-2) von 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 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.
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In „Digitale
Netze”,
1999, Stuttgart, Teubner Verlag, S. 158–159 beschreiben M. Bossert
und M. Breitenbach in allgemeiner Weise HARQ-Verfahren, die ein
fehlerhaft empfangenes Paket zwischenspeichern, eine Neuübertragung
dieses Paketes anfordern und das ursprünglich empfangene Paket mit
dem neu übertragenen
empfangenen Paket in geeigneter Weise kombinieren. Es wird vorgeschlagen,
identische Pakete zu übermitteln
und diese dann derart miteinander zu kombinieren, dass die Zuverlässigkeiten
der einzelnen Bits des kombinierten Pakets größer sind als bei jedem einzelnen
Paket.
-
In ”Adaptive
Modulation System with Punctured Convolutional Code for High Quality
Personal Communication Systems,” Universal
Personal Communications, 1995 Fourth IEEE Int. Conference on, 6–10 Nov. 1995,
S. 22–26
schlagen Matsuoka, Hidehiro u. a. ein Modulationssystem vor, das
die Codierrate eines punktierten Faltungscodes, die Symbolrate und
die Modulationsordnung entsprechend augenblicklich schwindender
Kanalbedingungen adaptiv steuert. Die Modulationsparameter werden
ausgewählt,
um die Bitrate bei Erfüllung
einer bestimmten Übertragungsqualität während guter
Kanalbedingungen zu erhöhen;
während schlechter
Kanalbedingungen werden die Modulationsparameter ausgewählt, um
die Bitrate unter Beibehaltung der benötigten Übertragungsqualität zu reduzieren.
-
In „BRAIN
Enhancements for HIPERLAN/2 Air Interface to support QoS in Wireless
Communications”, IST
Summit 2000, Galway, Ireland, Oct. 1–4, 2000, pp. 5–10 beschreiben
Bolinth, Edgar u. a. einen Turbocode, der durch Anpassung seines
internen Verschachtelmusters an verschiedene Informationsblockgrößen angepasst
werden kann. Weiterhin wird ein OFDM-System gezeigt, in der die
Durchführung
einer unterträgerspezifischen
Bitzuweisung möglich
ist, wodurch das Modulationsschema individuell für jeden Unterträger gewechselt
wird.
-
In „UMTS Mobile
Communications for the Future”,
2001, Chichester, John Wiley, ISBN 0-471-49829-7, S. 100–101 bezieht
sich MURATORE, Flavio in allgemeiner Weise auf Funkprotokolle in
UMTS-Zugangsnetzten.
-
In „Mobilfunknetze
und ihre Protokolle”,
Band 1, 1998 Stuttgart, Teubner Verlag, ISBN 3-519-06430-8, S. 378 erörtert WALKE,
Bernhard verschiedene CDMA-basierte Vorschläge, welche variable Übertragungsraten
durch verschiedene Methoden erreichen, wobei eine von diesen einem
Benutzer mehrere Codekanäle
zuweist.
-
DE 197 31 261 C2 schlägt ein Verfahren
vor, in der die Reihenfolge von zu übertragenden Datenpaketen in
dem Fall geändert
wird, dass Datenpakete aufgrund von Übertragungsfehlern erneut übertragen
werden müssen.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte Vorrichtungen
und Verfahren zum erneuten Übertragen
und Empfangen von codierten Bits in einem Funkkommunikationssystem
zur Verfügung
zu stellen.
-
Diese
Aufgabe wird gelöst
durch den Gegenstand der unabhängigen
Hauptansprüche.
Bevorzugte Ausführungsformen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Sendeempfangsvorrichtung
für Daten
und ein Verfahren zum Verbessern der Leistung eines Funkkommunikationssystems
angegeben.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Sendeempfangsvorrichtung
und ein Verfahren zum Empfangen von Bits mit einer höheren Empfangswahrscheinlichkeit
in einem Empfänger
in einem Funkkommunikationssystem angegeben.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
und ein Verfahren zum effizienten Senden und Empfangen von Hochgeschwindigkeitsdaten
angegeben, wobei Kanalverschachteler separat auf systematische Bits
und Paritätsbits
aus einem Kanalcodierer angewendet werden und wobei Entschachteler
in einem Empfänger
mit den Kanalverschachtelern assoziiert sind.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
und ein Verfahren zum effizienten Senden und Empfangen von Hochgeschwindigkeitsdaten
angegeben, wobei separat für
systematische Bits und Paritätsbits
aus einem Kanalcodierer angewendete Kanalverschachteler mit dem
CC, d. h. einem HARQ-Typen, assoziiert werden.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
und ein Verfahren zum Erhalten einer Systemleistungsverstärkung angegeben,
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.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung
und ein Verfahren zum Erhalten einer Systemleistungsverstärkung angegeben,
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.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung
und ein Verfahren zum Erhalten einer Leistungsverstärkung angegeben,
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.
-
In
einer Ausführungsform
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.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
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.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
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.
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In
einer weiteren Ausführungsform
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.
-
Oben
genannte und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden durch die folgende ausführliche Beschreibung mit Bezug
auf die beigefügten
Zeichnungen verdeutlicht.
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1 zeigt
den Aufbau eines Senders in einem herkömmlichen CDMA-Mobilkommunikationssystems für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung.
-
2 zeigt
den detaillierten Aufbau des Kanalcodierers von 1.
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3 zeigt
den Aufbau eines Senders, der eine variable Modulation bei der Neuübertragung
verwendet, in einem herkömmlichen
CDMA-Mobilkommunikationssystem für
die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung.
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4 zeigt
den Aufbau eines Empfängers
in Entsprechung zu dem Sender von 3.
-
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.
-
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.
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7 zeigt
den Aufbau eines Senders in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
8 zeigt
den Aufbau eines Empfängers
in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
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.
-
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.
-
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.
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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.
-
13 zeigt eine Prozedur zum Ändern der Modulationstechnik
bei der Neuübertragung
in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
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.
-
7 stellt
den Aufbau eines Senders in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Wie in 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.
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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 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 Speicherebereich 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 Zeitspane
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. 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.
-
8 zeigt
den Aufbau eines Empfängers,
der dem in 7 gezeigten Sender entspricht,
in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Wie in 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 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 7 verwendeten
Verschachtelungsmuster auf, sodass der Entschachtelungsabschnitt 810 zuvor
das Verschachtelungsmuster erkennen sollte.
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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 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.
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Zuerst
werden vor einer ausführlichen
Beschreibung der vorliegenden Erfindung bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kurz beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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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.
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Zuerst
wird im Folgenden eine Operation zum Senden von Daten mit Bezug
auf den Sender von 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.
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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.
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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 gepreizten Symbole an
den Empfänger.
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Im
Folgenden wird im Detail beschrieben, wie ein Übertragungspaket in Übereinstimmung
mit einer Änderung
in der Modulationstechnik während
der Neuübertragung
ausgewählt
wird.
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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 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.
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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.
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-
In
der Gleichung (1) gibt Mi eine Ganzzahl
in Entsprechung zu der Modulationstechnik bei der ursprünglichen Übertragung
an, während
Mr eine Ganzzahl in Entsprechung zu der
Modulationstechnik bei der Neuübertragung
angibt. Weiterhin gibt Ni die Anzahl der
für die
ursprüngliche Übertragung
verfügbaren
Codes an, und gibt Nr die Anzahl der für die Neuübertragung
verfügbaren
Codes an. In der Gleichung (2) gibt Di die während der
ursprünglichen Übertragung übertragene
Anzahl der codierten Bits an, und gibt Dr die
Anzahl der codierten Bits an, die während der Neuübertragung übertragen
werden kann.
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In
den Gleichungen (1) und (2) ist die Ganzzahl Mi oder
Mr zur Angabe der Modulationstechnik 64
für 64QAM,
16 für
16QAM, 8 für
8PSK und 4 für
QPSK. 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 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.
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Im
Fall (a-2) von 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 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.
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Im
Folgenden wird eine Operation zum Empfangen von Daten mit Bezug
auf den Empfänger
von 8 in Entsprechung zu dem in 7 gezeigten
Sender beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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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.
-
9B zeigt
einen Prozess zum Kombinieren der erneut übertragenen Pakete in Übereinstimmung mit
der in 9A gezeigten Modulationstechnik
mit den ursprünglich übertragenen
Paketen durch den selektiven Paketkombinierer 816 von 8.
-
Der
Paketkombinationsprozess im Empfänger
wird im Folgenden mit Bezug auf 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 5B gezeigten
Verfahren verglichen. Weil in 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 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 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 5B gezeigten
herkömmlichen
Verfahren verglichen.
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In 5B wird
nur ein Teil der Daten kombiniert, um die Bitfehlerrate zu verbessern.
Weil in 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.
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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.
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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 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. 10A zeigt ein Übertragungsverfahren
(a-1), in dem die
bei der Neuübertragung
verwendete Modulationstechnik identisch mit der bei der ursprünglichen Übertragung
verwendeten Modulationstechnik ist. 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 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 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 7 und
des selektiven Paketkombinierers 816 von 8.
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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. 10A zeigt eine durch den Paketwähler 720 gewählte beispielhafte
Kombination der Übertragungspakete.
Wenn jedoch wieder eine andere Neuübertragungsanforderung empfangen
wird, kann die in 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. En Funktion des selektiven Paketkombinierers 816 in
dem Empfänger
ist in (b-1) von 10B gezeigt, was (a-1) von 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, P1, 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.
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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.
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10B zeigt einen Prozess zum Verteilen von ausgewählten Paketen,
die in Übereinstimmung
mit der in 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. 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.
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3. Dritte Ausführungsform (die Codierrate
ist gleich 1/2, und die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes
ist erhöht)
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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. 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.
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Wenn
wie in (a-1) von 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.
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Wenn
dagegen wie in (a-2) von 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 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.
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11B zeigt einen Prozess zum Kombinieren der in Übereinstimung
mit der in 11A gezeigten Modulationstechnik
erneut übertragenen
Pakete mit den ursprünglich übertragenen
Paketen durch den selektiven Paketkombinierer 816 von 8.
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Im
Folgenden wird der Paketkombinationsprozess am Empfänger mit
Bezug auf 11B beschrieben. Weil in dem
Fall (b-1) von 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 6B gezeigten herkömmlichen
Verfahren verglichen. Weil in 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 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.
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Im
Fall (b-2) von 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 5B verglichen. In 5B wird
nur ein Teil der Daten kombiniert, um die Bitfehlerrate zu verbessern. Weil
jedoch in dem Fall (b-2) von 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.
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4. Vierte Ausführungsform (die Codierrate
ist glich 3/4, und die Anzahl der für die Neuübertragung verfügbaren Orthogonalcodes
ist erhöht)
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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 12A und (b-1) von 12B dargestellt.
Weiterhin sind Beispiele, in denen die Modulationstechnik QPSK niedrigerer
Ordnung bei der Neuübertragung
verwendet wird, in (a-2) von 12A und
(b-2) von 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.
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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. 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.
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Weil
in dem Fall (a-1) von 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 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.
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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.
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12B zeigt einen Prozess zum Kombinieren von übertragenen
Paketen, die in Übereinstimmung mit
der Modulationstechnik von 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)). 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.
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In
dem Fall (b-2) von 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.
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5. Änderung der Modulationstechnik
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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.
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Wenn
wie in 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 mi und
die Anzahl Ni 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 (Mr = Mi).
Danach überträgt der Sender
die Neuübertragungsdaten
in Schritt 1328.
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Bei
dem Versuch, die Modulationstechnik zu ändern, vergleicht der Sender
in Schritt 1308 die Anzahl Nr der
für die
Neuübertragung
verfügbaren
Orthogonalcodes mit der Anzahl Ni der für die ursprüngliche Übertragung
verfügbaren
Orthogonalcodes. Das heißt,
der Sender bestimmt in Schritt 1308, ob die Anzahl Nr der für
die Neuübertragung
verfügbaren
Orthogonalcodes größer oder
gleich der Anzahl Ni der für die ursprüngliche Übertragung
verfügbaren
Orthogonalcodes ist. Wenn Nr größer oder
gleich Ni 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
mr für
die Neuübertragung
auf eine Modulationstechnik mit einer um eine Stufe niedrigeren Modulationsordnung.
In Schritt 1314 vergleicht der Sender Nr mit
einem Wert, der durch die Gleichung (3), in die mr eingesetzt
wird, berechnet wird.
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In
der Gleichung (3) ist mk = log2Mk, wobei Mk eine
Ganzzahl 4, 16 oder 64 für
jeweils QPSK, 16QAM und 64QAM angibt. Ein Wert von Nr 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.
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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 mr auf die Modulationstechnik mit einer um
eine Stufe höheren
Modulationsordnung setzt. Danach bestimmt der Sender in Schritt 1322,
ob Nr die Gleichung (3) erfüllt. Wenn
die Anzahl Nr 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 Nr 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.
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6. Modifizierter Aufbau des
Senders
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Vorstehend
wurden die Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf den Sender von 7 und
den Empfänger
von 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.
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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, das 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 1xEV-DV angewendet wird,
die gesamte Systemleistung verbessern.
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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.