DE20211493U1 - Einrichtung zur Rückwärtsübertragung zur Verbesserung der Übertragungsdurchsatzrate in einem Datenkommunikationssystem - Google Patents

Description

GRÜNECKER KiNKELDEY STOCKMAIR & SCHWANFTÄUSSER;"«

ANWALTSSOZ1ETÄT

GKS & S MAXIMIUANSTRASSE 58 D-80538 MÜNCHEN GERMANY

IHR ZEICHEN / YOUR REF.

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PN /OUR RFP		DATUM / DATE

G4727-034/hp 11.10.02

AnmeldenSAMSUNG ELECTRONICS CO., LTD. EINRICHTUNG ZUR RÜCKWÄRTSÜBERTRAGUNG ZUR VERBESSERUNG DER ÜBERTRAGUNGSDURCHSATZRATE IN EINEM DATENKOMMUNIKATIONSSYSTEM

(zur Eintragung bestimmte Fassung)

GRÜNECKER KINKELDEY

STOCKMAIR & SCHWANHÄUSSSr**. &Idigr;"*

MAXIMILIANSTR. 58 · · ·**

D-80538 MÜNCHEN ···* "··

GERMANY

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EINRICHTUNG ZUR RÜCKWÄRTSÜBERTRAGUNG ZUR VERBESSERUNG DER ÜBETRAGUNGSDURCHSATZRATE IN EINEM DATENKOMMUNIKATIONSSYSTEM

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Einrichtung zum Übertragen von Daten in einem Datenkommunikationssystem, und insbesondere eine Einrichtung und ein Verfahren zur Rückwärtsübertragung von Daten in einem Datenkommunikationssystem zur
Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung.

Im allgemeinen verwendet zur

Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung ein digitales Kommunikationssystem HARQ (Hybridautomatik-Wiederholungsanforderung) , um den Übertragungswirkungsgrad oder die Übertragungsdurchsatzrate zu erhöhen. Anders als ARQ (Automatikwiederholungsanforderung) , bei welcher nur Fehlerfeststellcodes verwendet werden, verwendet HARQ sowohl die Fehlerfeststellcodes als auch Fehlerkorrekturcodes in einem Sender, so dass ein Empfänger gleichzeitig eine Fehlerfeststellung und eine Fehlerkorrektur durchführt, was zu einer Erhöhung der Durchsatzrate des Systems führt. Die Gründe zur Verwendung von HARQ sind folgende.

Erstens wird HARQ eingesetzt, wenn der Zustand eines Referenzkanals, der in einem Systementwurfsprozess festgelegt ist, sich im Verlauf der Zeit ändert. In diesem Fall kann ein Kanalstatusindikator (CSI), der einen Unterschied zwischen

dem Referenzkanalzustand und einem Empfangskanalzustand, der von dem Empfänger festgestellt wird, nicht korrekt vom Empfänger auf den Sender rückgekoppelt werden. Wenn beispielsweise eine Anderungsrate des CSI höher ist als eine Rückkopplungsrate, oder wenn es schwierig ist, einen qualitativ hochwertigen Rückkopplungskanal einzurichten, wird HARQ eingesetzt. In diesem Fall kann der Empfänger mit einer Änderung des Kanalzustands dadurch fertig werden, dass er geeignete Fehlerkorrekturcodes einsetzt, und dies stellt ein grundlegendes Ziel von HARQ dar. Selbstverständlich hängt, wenn HARQ eingesetzt wird, die Durchsatzrate von einer Coderate der Fehlerkorrekturcodes ab. Daher ist es sehr wichtig, wie die Coderate bestimmt wird.

Zweitens besteht ein anderer Grund zur Verwendung von HARQ darin, die mittlere Durchsatzrate in einer Kanalumgebung zu erhöhen, in welcher der Dynamikbereich für S/N (das Signal/Rauschverhältnis) breit ist. Wenn der Referenzkanalzustand, der in dem Systemauslegungsprozess festgelegt wurde, sich im Verlauf der Zeit ändert, kann daher der Kanalzustandsindikator (CSI), der einen Unterschied zwischen dem Referenzkanalzustand und einem Empfangskanalzustand anzeigt, der von dem Empfänger festgestellt wird, von dem Empfänger auf den Sender rückgekoppelt werden. Wenn jedoch ein Dynamikbereich eines Kodierparameters, der auf der Grundlage des Referenzkanalzustands festgelegt wird, schmäler ist als der S/N-Dynamikbereich, ist es möglich, eine erneute Übertragung unter Verwendung der HARQ anzufordern. Ist jedoch der Dynamikbereich des Kodierparameters, der auf der Grundlage des Referenzkanalzustands festgelegt wurde, breiter als der S/N-Dynamikbereich, so ist es nicht erforderlich, die HARQ einzusetzen.

Drittens wird selbst in einem statischen Kanalzustand, bei welchem sich der Kanalzustand nicht stark von dem Referenzkanalzustand unterscheidet, die HARQ eingesetzt, um einen Paketverlust zu verhindern, der durch statistische Fehler hervorgerufen wird, beispielsweise Impulsrauschen, Benutzerstörungen, Paketverstopfung, Schrotrauschen, Schaltfehler und fehlende Daten. So wird beispielsweise die HARQ dazu verwendet, den Paketverlust in einem verdrahteten Hochgeschwindigkeitsdatennetzwerk zu verhindern. In diesem Fall werden die Fehlerkorrekturcodes, die eine hohe Coderate aufweisen, hauptsächlich zur Erhöhung der Durchsatzrate verwendet.

Die HARQ ist unterteilt in eine Vorgehensweise, welche Symbolvereinigung zwischen der ursprünglichen Übertragung und der erneuten Übertragung verwendet, sowie eine andere Vorgehensweise, die keine Symbolvereinigung verwendet. Die erstgenannte Vorgehensweise, welche die Symbolvereinigung verwendet, weist eine bessere Leistung auf als die letztgenannte Vorgehensweise, die nicht die Symbolvereinigung einsetzt. Weiterhin wird die Symbolvereinigung in harte Vereinigung und weiche Vereinigung unterteilt. Die weiche Symbolvereinigung ist erheblich besser in der Leistung als die harte Symbolvereinigung. Es ist daher allgemein bekannt, dass die HARQ, welche die weiche Symbolvereinigung verwendet, die beste Leistung zur Verfügung stellt. Die HARQ, welche die weiche Symbolvereinigung einsetzt, umfaßt verschiedene Vorgehensweisen, und sie werden typischerweise unterteilt in eine Chase-Vereinigungsvorgehensweise und eine Vorgehensweise mit inkrementaler Redundanz (IR). Die Eigenschaften und Betriebsverfahren der Chase-Vereinigungsvorgehensweise und der Vorgehensweise mit inkrementaler Redundanz sind auf diesem Gebiet wohlbekannt, so dass sie hier nicht im

einzelnen beschrieben werden. Es erfolgt eine Beschreibung der Eigenschaften der weichen Symbolvereinigung.

Falls angenommen wird, dass eine Kodierrate eines Codes, der zur Kanalübertragung verwendet wird, konstant ist, und ein Kanalzustand (oder SNR (Signal-Rauschverhältnis)) ebenfalls konstant ist, obwohl die HARQ in einem Kanal eingesetzt wird, der nicht die weiche Symbolvereinigung verwendet, unterscheidet sich eine Rahmenfehlerrate (FER) bei der ursprünglichen Übertragung nicht von einer FER bei einer erneuten Übertragung. Die HARQ, welche die weiche Symbolvereinigung verwendet, verbessert jedoch den Kanalzustand, also SNR, durch eine Verstärkung der weichen Vereinigung proportional zur Anzahl erneuter Übertragungen. Dies führt dazu, dass ein Anstieg der Anzahl der erneuten Übertragungen zu einer Verringerung der FER führt.

Ein Sender, welcher die HARQ einsetzt, erkennt nur zwei Zustände, nämlich einen guten Zustand und einen schlechten Zustand, aus Information von 1 Bit (ACK/NAK), die von einem Empfänger übertragen wird. Der "gute Zustand" zeigt an, dass ein Datenübertragungskanal einen besseren Kanalzustand aufweist als den Referenzkanalzustand, wogegen der "schlechte Zustand" anzeigt, dass der Datenübertragungskanal einen schlechteren Kanalzustand aufweist als den Referenzkanalzustand. Daher bestimmt ein HARQ-System, ob die Kanalumgebung schlecht ist oder nicht, unter Verwendung eines binären Kanalzustandsindikators. Ist die Kanalumgebung schlecht, sendet das HARQ-System erneut Symbole unter Verwendung der Chase-Vereinigungsvorgehensweise oder der Vorgehensweise mit inkrementaler Redundanz, die in dem Vorgang der Auslegung des Systems festgelegt wurde. Diese Operation entspricht der Erhöhung eines effektiven SNR in gewissem Ausmaß, also der Erhöhung der SNR der Symbole, die

schließlich einem Dekodierer des Empfängers zugeführt werden, und entspricht ebenfalls der Erzwingung einer Änderung des
Sendekanalzustands auf den guten Zustand über erneute
Übertragung durch den Sender. Daher nimmt die FER der HARQ
unter Verwendung der weichen Symbolvereinigung proportional
zur Anzahl erneuter Übertragungen ab.

Ein in den Figuren 1 bis 3 dargestelltes System des Typs
3GPP2 (Partnerschaftsprojekt 2 der dritten Generation)
IxEV-DV (Entwicklungsdaten und Sprache), das als
Mobilkommunikationssystem der nächsten Generation
vorgeschlagen wurde, ist ein typisches HARQ-System.

Die Figuren 1 bis 3 erläutern eine Rückwärtskanalstruktur
eines Systems des Typs IxEV-DV nach dem Stand der Technik.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Sender zur Übertragung eines Rückwärtszusatzkanals (R-SCH), eines der Rückwärtskanäle, die in. dem System des Typs 3GPP2 IxEV-DV verwendet werden. Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, umfaßt der
Rückwärtszusatzkanal einen ersten Rückwärtszusatzkanal R-SCHl und einen zweiten Rückwärtszusatzkanal R-SCH2. R-SCHl und
R-SCH2 weisen denselben Funktionsblock auf. Figur 3 erläutert eine Anordnung zur Durchführung von Modulation, der
Expandierung orthogonaler Funktionen und der PN-Expansion bei den R-SCHl- und R-SCH2-Signalen. Wie in den Figuren 1 und 2
gezeigt, verwendet der Sender verschiedene
Fehlerkorrekturcodes (beispielsweise Turbocodes) und
Fehlerfeststellcodes (beispielsweise Codes zur CRC
(zyklischen Redundanzüberprüfung)) entsprechend den
Datenraten. Wie in Figur 3 gezeigt ist, werden Signale in den jeweiligen Kanälen einer Verstärkungssteuerung unterworfen,
mit relativen Verstärkungen, und dann wird mit ihnen ein
Codeunterteilungsmultiplexen durchgeführt, bevor sie
übertragen werden. Der Kanalsender, der so aufgebaut ist, wie

dies in den Figuren 1 bis 3 gezeigt ist, wählt eine Datenrate aus, die durch eine obere Schicht festgelegt wird, unter mehreren Datenraten, und legt Eingangsdaten, die eine Blockgröße auf der Grundlage der ausgewählten Datenrate haben, an einen Fehlerfeststellkodierer an (beispielsweise einen CRC-Kodierer mit 16 Bits). Die Daten, die von dem Fehlerfeststellkodierer ausgegeben werden, weisen 6 Hinterendbits und 2 reservierte Bits auf, die zu den Eingangsdaten hinzugefügt sind, wobei die Hinterendbits als Beendigungsbits für die Turbocodes dienen. Ein Turbokodierer führt eine Turbokodierung der Daten durch, denen die Hinterendbits zugefügt wurden. Mit einem Strom der turbokodierten Codewortsymbole werden eine Symbolwiederholung, eine Kanalverschachtelung, eine Abschneidung und eine Symbolwiederholung zum Ratenabgleich mit einer Sendesymbolrate durchgeführt. Der Strom der Symbole, der Rate mit der Sendesymbolrate abgeglichen wurde, wird mit einer relativen Verstärkung multipliziert, und dann wird mit ihm eine Modulation, eine Expansion orthogonaler Funktionen und eine PN-Expansion durchgeführt, bevor er übertragen wird.

Die in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Struktur des Rückwärtskanals von 3GPP2 IxEV-DV weist folgende Probleme auf.

Problem #1

Die vorhandene Kanalstruktur verwendet Fehlerkorrekturcodes, die eine Coderate aufweisen, die auf der Grundlage ihrer Datenrate festgelegt ist, und unterstützt nicht die HARQ, welche die weiche Vereinigung in einem physikalischen Kanal verwendet, etwa die Chase-Vereinigungsvorgehensweise und die Vorgehensweise mit inkrementaler Redundanz. Dies bedeutet,

dass die vorhandene Kanalstruktur so ausgelegt ist, dass sie eine konstante FER aufweist, eine konstante Coderate verwendet, und eine konstante Sendeleistungsverstärkung, entsprechend ihrer Datenrate. Die vorhandene Kanalstruktur ist so ausgelegt, dass sie einen Kanalzustand, der von einer SoIl-FER in dem grundlegenden Entwurfsprozess abweicht, durch Rückwärtsverbindungsleistungssteuerung (RLPC) kompensiert, und eine Abweichung gegenüber dem Referenzkanalzustand in jeder Periode (beispielsweise 1,25 msec) durch die RLPC steuert. So verwendet beispielsweise ein Rückwärtskanalkodierparameter des Standards IxEV-DV eine Leistungssteuerung zwischen einem vorgegebenen SNR-Bereich und einem tatsächlichen SNR-Bereich eines Kanals, um einen SNR-Bereich aufrechtzuerhalten, der durch Kodierung kompensiert werden kann. Die Leistungssteuerung wird dazu eingesetzt, den Dynamikbereich des Kanals in gewissem Ausmaß zu korrigieren, so dass der korrigierte Dynamikbereich in einem Dynamikbereich für die Kodierung liegt. Allerdings könnte selbst bei dieser Struktur, wenn die Leistungssteuerung ihre Rolle nicht ausreichend gut spielt, das System überlegen, andere Einrichtungen wie beispielsweise die HARQ einzusetzen, um die Durchsatzrate zu erhöhen.

So beträgt beispielsweise ein Dynamikbereich für Rückwärtsverbindungsleistungssteuerung (RLPC) etwa 30 dB, und in einem Rahmen von 20 msec liegt der Dynamikbereich zwischen +15 dB und -15 dB. Tatsächlich ist daher ein Sende-S/N-Steuerbereich, der durch die RLPC in dem Rückwärtskanalrahmen von 20 msec zur Verfügung gestellt wird, einschränkend. Der SNR-Steuerbereich, der durch die RLPC zur Verfügung gestellt wird, hängt nämlich von der Datenrate ab. So ist beispielsweise, obwohl die vorhandene Kanalstruktur ausreichend den Dynamikbereich von etwa 30 dB bei einer Datenrate von 9,6 kbps einsetzen kann, der Dynamikbereich bei

einer Datenrate von 1 Mbps verringert, aus verschiedenen
Gründen, was es schwierig macht, die Empfangsleistung
sicherzustellen. Daher ist es erforderlich, dieses Problem unter Einsatz der HARQ zu kompensieren.

Problem #2

Eine Kaskadenstruktur mit Turbokodierung, Symbolwiederholung, Kanalverschachtelung, Symbolwiederholung und Ausästen, eine momentane Fehlerkorrekturcodehandhabungsvorgehensweise, ist nicht dazu geeignet, die Vorgehensweise mit inkrementaler
Redundanz (IR) zu unterstützen. In nachteiliger Weise
verwendet diese Struktur nämlich unterschiedliche
Perforierungsmuster bei jeder erneuten Übertragung, und
verwendet eine Ausästung nach der Kanalverschachtelung bei 1024 kbps, wodurch die Leistung der Turbocodes verringert
wird. Weiterhin weist die Struktur ein weiteres Problem bei der Festlegung von Redundanzmustern auf, um eine
Codevereinigungsverstärkung durch weiche Vereinigung zu
optimieren. Darüber hinaus, obwohl sowohl die Chase-Vereinigungsvorgehensweise
und die Vorgehensweise mit
inkrementaler Redundanz in dem Rückwärtszusatzkanal
entsprechend Datenraten verwendet werden, weist die Struktur in der Hinsicht ein Problem auf, wie jedes der
Redundanzmuster bestimmt werden soll.

Problem #3

Da der Rückwärtskanal einen sehr großen Unterschied zwischen Datenraten aufweist, wird die Durchsatzrate jedes Benutzers auf der Grundlage einer Änderung des SNR berechnet, und ist es wahrscheinlich, dass sie sich schrittweise ändert. Dies führt zu einem Verlust der Durchsatzrate. Es ist vorzuziehen, diesen Anteil linear beizubehalten, um die Durchsatzrate zu

optimieren. Um die Verluste der Durchsatzrate zu verringern ist es möglich, einen Abstand zwischen Durchsatzratenkurven der jeweiligen Datenraten zu minimieren, unter Verwendung der HARQ auf IR-Grundlage, welche verschiedene Coderaten verwendet. Allerdings ist es nicht möglich, dieses Verfahren bei der festen Coderate und dem festen Perforierungsmuster entsprechend den Datenraten einzusetzen.

Problem #4

Die momentane Rückwärtskanalstruktur des Typs IxEV-DV weist folgendes Problem auf. Eine Rückwärtskanalstruktur des Typs cdma2000 (Codeunterteilungsmehrfachzugriff 2000), die Matrix der Rückwärtskanalstruktur des Typs IxEV-DV, ist so ausgelegt, dass die maximale Datenrate auf 307,2 kbps begrenzt ist. Auf Grundlage der in einer tatsächlichen Umgebung gemessenen Daten ist bekannt, dass sich für die maximale Datenrate des Rückwärtszusatzkanals eine Sättigung bei 307,2 kbps ergibt. In diesem Zustand muß die Rückwärtskanalstruktur des Typs IxEV-DV die Sendeleistung erhöhen, um die SoIl-FER von 307,2 kbps, 614,4 kbps und 1024 kbps zu erfüllen, die wahrscheinlich in der entsprechenden Kanalumgebung eingesetzt werden. Wenn jedoch die Sendeleistung eines Mobilendgeräts in dem Rückwärtskanal zunimmt, nimmt die Sendeleistung, einschließlich der Sendeleistung anderer Mobilendgeräte, zu, mit Ausnahme jenes Falls, in welchem ein oder wenige Benutzer in derselben Zelle vorhanden sind. Dies bedeutet eine Erhöhung eines Störleistungspegels, der über den Rückwärtskanal empfangen wird, aus dem Gesichtspunkt einer Basisstationssteuerung (BSC). Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem Verfahren zur Verringerung der FER durch erneute Übertragung unter Verwendung der HARQ, welche die weiche Vereinigung verwendet, unter Mißachtung der Übertragungsverzögerung.

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Selbstverständlich ist dieses Verfahren nicht für eine Schaltungsbetriebsart mit Einschränkungen in Bezug auf die Dienstzeit geeignet. Wenn der gute Kanalzustand zumindest einmal existiert, nimmt jedoch die mittlere Durchsatzrate zu. Daher besteht ein Bedürfnis nach einer HARQ, welche die weiche Vereinigung bei einer hohen Datenrate verwendet, aber das vorhandene System unterstützt nicht eine derartige HARQ. Dieses Problem wird nachstehend genauer erläutert.

In dem momentanen Rückwärtskanal R-SCH bei IxEV-DV werden Coderaten und Eingangsblockgrößen entsprechend den Datenraten festgelegt, wie in der nachstehenden Tabelle 1 angegeben ist. Im Falle des Rückwärtskanals ist es unsicher, wann der Benutzer Verkehr überträgt, so dass es vorzuziehen ist anzunehmen, dass immer ebenso viele Verkehrskanalbenutzer vorhanden sind wie die Anzahl an Benutzern, welche dieselbe Zelle verwenden, im Mittel. Dies bedeutet, dass immer ein mittlerer ROT (thermischer Anstieg) in dem Rückwärtskanal vorhanden ist. Selbstverständlich kann die maximale Datenrate oder maximale momentane Datenrate in dem guten Kanalzustand eingesetzt werden, bei dem sich ein Mobilendgerät in der Nähe einer Basisstation befindet, bei welcher eine kleine Anzahl an Benutzern vorhanden ist. In den meisten Fällen wird jedoch die Annahme, dass der mittlere ROT vorhanden ist, bei dem tatsächlichen Vorgang der Auslegung des Systems berücksichtigt. Entsprechend den tatsächlich gemessenen Daten kann, wenn nur ein Benutzer in dem Rückwärtskanal des Systems des Typs cdma2000 Ix vorhanden ist, das System einen Dienst bei einer Datenrate von maximal 307,2 kbps in der Schaltungsbetriebsart unterstützen, kann jedoch nicht den Dienst bei einer höheren Datenrate als 307,2 kbps unterstützen. Dies bedeutet, dass das System nicht den Dienst bei der Datenrate von 307,2 kbps unterstützen kann, obwohl nur eine kleine Anzahl an Nutzern des

Rückwärtsfundamentalkanals (R-FCH) vorhanden ist. Selbst die Mobilendgeräte, welche die hohe Datenrate verwenden, übertragen daher Daten bei begrenzter Sendeleistung. Zur Lösung dieses Problems ist es vorzuziehen, eine SoIl-FER dadurch zu berechnen, dass Leistung bei der erneuten Übertragung auf der Grundlage der weichen Vereinigung durch erneute Übertragung gesammelt wird. Unter dieser Annahme werden die momentanen Rückwärtsverbindungskanalparameter unter Bezugnahme auf Tabelle 1 beschrieben.

Tabelle 1: Datenraten des Rückwärtskanals

Dienst verfüg barkeit	Datenrate	Code rate	Wdh.	Kanal- Inter- leaver	Ausästen	Symbol- wieder- holung	Symbolrate
Y	9,6 kbps	1/4	2	1536	0	x4	307,2 ksps
Y	19,2 kbps	1/4	1	1536	0	x4	307,2 ksps
Y	38,4 kbps	1/4	1	3072	0	x2	307,2 ksps
Y	7 6,8 kbps	1/4	1	6144	0	xl	307,2 ksps
Y	153,6 kbps	1/4	1	12288	0	xl	614,4 ksps
N	307,2 kbps	1/2	1	12288	0	xl	614,4 ksps
N	614,4 kbps	1/2	1	24576	0	xl	12288 ksps
N	1024,4 kbps	1/2	1	40960	4096	xl	12288 ksps

• Rahmenlänge: 2 0 msec

• Effektive Datenrate von 1024,4 kbps beträgt 5/9. Y: Ja

N: Nein

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Tabelle 1 zeigt Datenraten des Rückwärtskanals unter der Annahme, dass eine Rahmenlänge 20 msec beträgt, und eine effektive Coderate von 1024,4 kbps 5/9 beträgt. Wenn eine Datenrate von 153, 6 kbps bedient wird, wird eine Leistungserhöhung (oder Übertragungssymbolenergie Es), die im Mittel für die anderen hohen Datenraten benötigt wird, folgendermaßen berechnet. So nimmt beispielsweise im Falle einer Datenrate von 307,2 kbps die Coderate von R=l/4 auf R=l/2 zu, so dass die Datenrate um das Zweifache ansteigt, was es erforderlich macht, Es um +3 dB zu erhöhen. Um daher dieselbe Signalqualität wie bei der Datenrate von 153,6 kbps beizubehalten ist es erforderlich, Es um etwa +3 dB zu erhöhen. Selbstverständlich kann die erforderliche Leistungserhöhung niedriger als dieser Wert sein, da eine Turboverschachtelungsverstärkung mit der Eingangsdatenblockgröße zunimmt. Der Unterschied dazwischen ist jedoch nicht so groß, da ein Kodierverstärkungsverlust infolge der Zunahme der Coderate auftritt. Im Falle einer Datenrate von 614,4 kbps hat die Datenrate auf das Zweifache bei derselben Coderate von R=l/2 zugenommen, so dass es erforderlich ist, Es um +3 dB zu erhöhen, verglichen mit der Datenrate von 307,2 kbps, oder im Mittel um +6 dB, verglichen mit der Datenrate von 153,6 kbps. Im Falle einer Datenrate von 1024,4 kbps hat die Datenrate erneut auf das Zweifache bei derselben Coderate zugenommen, so dass es erforderlich ist, Es um +9 dB im Mittel zu erhöhen, verglichen mit der Datenrate von 153,6 kbps. Zusammengefaßt ist die erforderliche mittlere Anzahl an erneuten Übertragungen in Tabelle 2 angegeben.

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Tabelle 2: Datenraten und erforderliche Sendesymbolenergie des Rückwärtskanals

Dienst verfüg barkeit	Datenrate	Code rate	Wdh.	Kanal- Inter- leaver	Symbol rate	Es- Verlust	Mittlere erneute Über tragungen
Y	9,6 kbps	1/4	2	1536	307,2 ksps	+12 dB	1
Y	19,2 kbps	1/4	1	1536	307,2 ksps	+9 dB	1
Y	38,4 kbps	1/4	1	3072	307,2 ksps	+6 dB	1
Y	76,8 kbps	1/4	1	6144	307,2 ksps	+3 dB	1
Y	153,6 kbps	1/4	1	12288	614,4 ksps	0 dB	1
N	307,2 kbps	1/4	1	12288	614,4 ksps	-3 dB	2
N	614,4 kbps	1/4	1	24576	12288 ksps	-6 dB	3
N	1024,4 kbps	1/4	1	40960	12288 ksps	-9 dB	4

• Rahmenlänge: 2 0 msec

• Chase-Vereinigung wird für das Zählen der Anzahl mittlerer erneuter Übertragungen angenommen

Y: Ja
N: Nein

Tabelle 2 erläutert Datenraten und die erforderliche Sendesymbolenergie des Rückwärtskanals unter der Annahme, dass eine Rahmenlänge 20 msec beträgt, und die Chase-Vereinigung zum Zählen der mittleren Anzahl an erneuten Übertragungen verwendet wird. Im Falle einer Datenrate von 1024,4 kbps können im Mittel vier erneute Übertragungen auftreten. Selbstverständlich kann in dem guten Kanalzustand, bei dem nur ein Benutzer den Rückwärtskanal verwendet, die

Sendung erfolgreich bei der ursprünglichen Sendung erzielt werden. Wenn daher die vier erneuten Übertragungen im Mittel auftreten, werden sämtliche R=l/2 Codewörter wiederholt mehr als viermal übertragen, um die Übertragungsverzögerung zu minimieren. Daher kann die Vorgehensweise mit inkrementaler Redundanz als das wirksamste Verfahren für diesen Fall angesehen werden. In einem Kanalzustand, der geringfügig besser ist als dieser Kanalzustand, ist es jedoch nicht erforderlich, die Coderate R=l/2 einzusetzen, so dass es vorzuziehen ist, einen Code mit einer hohen Coderate zu verwenden. Selbstverständlich kann die Basisstationssteuerung (BSC) verfügbare Datenraten dadurch auswählen, dass sie die Durchsatzrate plant und erhöht, durch Zuordnung der ausgewählten Datenraten auf die Mobilendgeräte.

Problem #5

Für eine schnelle Reaktion, nämlich um eine Umlaufverzögerung (RTD) zu verringern, sollte die weiche Vereinigung in dem physikalischen Kanal durchgeführt werden. Bei der momentanen Rückwärtskanalstruktur, wenn Fehler in dem physikalischen Kanalrahmen für die Übertragung auftreten, kann jedoch die physikalische Schicht nicht eine erneute Übertragung anfordern, und teilt nur einer oberen Schicht das Auftreten der Fehler mit. Die obere Schicht bestimmt dann, ob Fehler bei einer Übertragung aufgetreten sind, die durch die obere Schicht festgelegt wurde, und fordert eine erneute Übertragung für den gesamten Rahmen bei Feststellung der Fehler an. Für diesen Vorgang wird eine "RLP (Radioverbindungsprotokoll) NAK-Vorgehensweise" eingesetzt, was zu einer schwerwiegenden Zeitverzögerung führt. Für Hochgeschwindigkeitsdatenverarbeitung besteht ein Bedürfnis nach einer physikalischen HARQ, bei welcher die physikalische Schicht eine schnelle ACK/NACK-Verarbeitung durchführt.

Daher besteht ein Vorteil der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Einrichtung zum Senden von Rückwärtsdaten unter Verwendung der HARQ (Hybridautomatikwiederholungsanforderung), um die Sendedurchsatzrate in einem Datenkommunikationssystem für Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung zu erhöhen.

Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Einrichtung zur Bestimmung eines Redundanzmusters, das beim ursprünglichen Übertragen und beim erneuten Übertragen in einem Datenkommunikationssystem verwendet wird.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Einrichtung zum Kodieren von Eingangsinformationsbits durch einen quasi-komplementären Turbocode (QCTC) bei einer vorbestimmten Coderate zur Verfügung gestellt, um Codewortsymbole zu erzeugen, und die erzeugten Codewortsymbole zu übertragen. Die Einrichtung weist einen Selektor zur Auswahl eines Musters unter vorbestimmten Mustern entsprechend einigen oder allen der erzeugten Codewortsymbole auf, um die erzeugten Codewortsymbole durch eine Unterpaketlänge zu übertragen, die entsprechend einer Datenrate bestimmt wird, und Information entsprechend der Datenrate, der Unterpaketlänge und dem ausgewählten Muster auszuwählen, sowie Codewortsymbole auf Grundlage des ausgewählten Musters, aus einer Tabelle, in welcher die Datenrate, die Unterpaketlänge und das ausgewählte Muster vorher auf vorgegebene Information abgebildet werden; und einen Symbol-Repeater zur Wiederholung der Symbole auf der Grundlage des ausgewählten Musters ebenso häufig wie eine Anzahl, die entsprechend der Datenrate bestimmt wird.

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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Einrichtung zum Kodieren von Eingangsinformationsbits durch einen quasi-komplementären Turbocode (QCTC) bei einer vorbestimmten Coderate zur Verfügung gestellt, um Codewortsymbole zu erzeugen, und die erzeugten Codewortsymbole zu übertragen. Die Einrichtung weist einen Interleaver zum Verschachteln der Codewortsymbole auf; und einen Selektor zur Auswahl eines Musters unter vorbestimmten Mustern entsprechend einigen oder sämtlicher der erzeugten Codewortsymbole, um die erzeugten Codewortsymbole durch eine Unterpaketlänge zu übertragen, die entsprechend einer Datenrate bestimmt wird, und Information entsprechend der Datenrate, der Unterpaketlänge und dem ausgewählten Muster auszuwählen, sowie Codewortsymbole auf Grundlage des ausgewählten Musters, aus einer Tabelle, in welcher die Datenrate, die Unterpaketlänge und das ausgewählte Muster vorher auf vorgegebene Information abgebildet werden.

Die voranstehenden und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden, detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen noch deutlicher, wobei

Fig. 1 bis 3 eine Rückwärtskanalstruktur für ein System des Typs IxEV-DV nach dem Stand der Technik darstellen;

Fig. 4 eine Struktur eines R-SCHl-Senders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;

Fig. 5 eine Struktur eines R-SCH2-Senders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;

Fig. 6 eine Struktur eines R-SCHl-Senders gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;

Fig. 7 eine Struktur eines R-SCH2-Senders gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;

Fig. 8 eine Unterpaketstruktur und eine SPID-Abbildungsbeziehung bei einer niedrigen Datenrate für einen Unterpaketübertragungsvorgang mit niedriger Datenrate gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;

Fig. 9 eine Unterpaketstruktur und eine SPID-Abbildungsbeziehung bei einer hohen Datenrate für einen Unterpaketübertragungsvorgang mit einer hohen Datenrate gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;

Fig. 10 eine Unterpaketstruktur und eine SPID-Abbildungsbeziehung bei einer niedrigen Datenrate für einen Unterpaketübertragungsvorgang mit einer niedrigen Datenrate gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;

Fig. 11 bis 13 eine Unterpaketstruktur und eine SPID-Abbildungsbeziehung bei einer hohen Datenrate für einen Unterpaketübertragungsvorgang mit einer hohen Datenrate gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutern;

Fig. 14 eine Unterpaketstruktur und eine SPID-Abbildungsbeziehung bei einer niedrigen Datenrate für einen Unterpaketübertragungsvorgang mit einer niedrigen Datenrate gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;

is I !' ,&iacgr;!

Fig. 15 eine Unterpaketstruktur und eine SPID-Abbildungsbeziehung bei einer hohen Datenrate für einen Unterpaketübertragungsvorgang mit einer hohen Datenrate gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert; und

Fig. 16 eine Unterpaketstruktur und eine SPID-Abbildungsbeziehung bei einer niedrigen Datenrate für einen Unterpaketübertragungsvorgang mit einer niedrigen Datenrate gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden wohlbekannte Funktionen oder Konstruktionen nicht im einzelnen geschildert, da sie das Verständnis der Erfindung durch unnötige Einzelheiten belasten würden.

In der folgenden Beschreibung verwendet ein digitales Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung HARQ (Hybridautomatikwiederholungsanforderung), um die Sendedurchsatzrate für Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung zu erhöhen. Hier wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ein Beispiel beschrieben, bei welchem die HARQ bei einem Kanal eingesetzt wird, der sich dadurch auszeichnet, dass eine Änderung des Kanalzustands nicht signifikant ist, jedoch die Sendeleistung des Sendekanals relativ niedrig ist, oder deren Obergrenze eingeschränkt ist oder entsprechend der Datenrate gesteuert wird. Ein derartiger Kanal weist einen Rückwärtskanal für das System 3GPP2 IxEV-DV auf. Die vorliegende Erfindung setzt daher die

HARQ bei einer Datenkoinmunikation wie beispielsweise dem System IxEV-DV ein, und stellt eine neue Rückwärtskanalstruktur zur Verfügung, bei welcher die HARQ eingesetzt wird.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Übertragung von Rahmen unter Verwendung der HARQ zur Verfügung, um die Übertragungsdurchsatzrate in dem Datenkommunikationssystem des Typs IxEV-DV für Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung zu erhöhen, sowie eine zugehörige Kanalstruktur. Die vorliegende Erfindung verwendet QCTCs (guasi-komplementäre Turbocodes) für die HARQ, und setzt selektiv die Chase-Vereinigungstechnik und die Technik der inkrementalen Redundanz (IR) entsprechend den Datenraten bei der Übertragung der Rahmen ein, und ermöglicht so, die Übertragungsdurchsatzrate zu erhöhen.

Die Kanalstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet eine Modulation auf hohem Niveau, beispielsweise BPSK (Binärphasenumtastung) , QPSK (Quadraturphasenumtastung), und 8-PSK (Phasenumtastung auf Grundlage von 8). Ein Kodierer auf HARQ-Grundlage für die erneute Übertragung von Hochgeschwindigkeitsdaten verwendet die QCTCs. Die QCTCs werden gut in der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2000-62151 beschrieben, die am 21. Oktober 2000 von der Anmelderin eingereicht wurde, mit dem Titel "Einrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Codes in einem Kommunikationssystem", und deren Inhalt in die vorliegende Anmeldung durch Bezugnahme eingeschlossen wird. Zur Vereinfachung erfolgt daher hier keine detaillierte Beschreibung der QCTC.

Die vorliegende Erfindung verwendet die HARQ unter Einsatz der weichen Vereinigung, also setzt sowohl die HARQ ein, welche die Chase-Vereinigungstechnik verwendet, als auch die

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HARQ, welche die Vereinigungstechnik mit inkrementaler Redundanz verwendet. In der folgenden Beschreibung stellt die Erfindung eine Struktur zur Verfügung, die eine der beiden Techniken entsprechend der verwendeten Datenrate einsetzt. So wird beispielsweise die Chase-Vereinigung bei einer niedrigen Datenrate von unterhalb von 153,6 kbps eingesetzt. Da bei der niedrigen Datenrate die Coderate R=I/4 ist, ist eine Verstärkung, welche durch die Technik mit inkrementaler Redundanz erhalten wird, kleiner als eine Verstärkung, die mit der Chase-Vereinigungstechnik erhalten wird. Da die Datenrate, die in einem tatsächlichen Feld von dem cdma2000-lx-System zur Verfügung gestellt wird, niedriger als 307,2 kbps ist, wenn die Datenrate niedriger ist als 153,6 kbps, wird die Chase-Vereinigung dazu verwendet, Es um +3 dB bei einer erneuten Übertragung zu erhöhen, wodurch Signalisierungs-Overhead und erneute Übertragungen verringert werden. Im Gegensatz hierzu wird die Technik mit inkrementaler Redundanz bei der hohen Datenrate von mehr als 153,6 kbps eingesetzt. Werden Signalisierungskanäle vorbereitet, um die Technik mit inkrementaler Redundanz einzusetzen, so ist es möglich, die Technik mit inkrementaler Redundanz selbst bei der niedrigen Rate zu verwenden. Beispielsweise wird, da bei der Datenrate von 307,2 kbps die Coderate R=l/2 ist, die Technik mit inkrementaler Redundanz bei der Datenrate von 307,2 kbps verwendet. Weiterhin kann, da ein Empfänger einen Pufferspeicher und einen Rückwärtskanal für die Technik mit inkrementaler Redundanz aufweist, sowie einen Signalisiserungskanal, der einem Vorwärtskanal zugeordnet ist, die Technik mit inkrementaler Redundanz selbst bei der niedrigen Datenrate von unterhalb von 153,6 kbps eingesetzt werden. Daher verwendet bei der niedrigen Datenrate die Erfindung selektiv die Chase-Vereinigungstechnik und die Technik mit inkrementaler Redundanz. Die Umschaltung zwischen der Chase-Vereinigung und

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der Technik mit inkreitientaler Redundanz kann einfach unter Verwendung der QCTCs erreicht werden, und dies wird nachstehend genauer erläutert. Zusätzlich kann, wenn die Technik mit inkrementaler Redundanz bei der hohen Datenrate verwendet wird, die maximale Anzahl an erneuten Übertragungen, die entsprechend den Datenraten im Betrieb des Systems bestimmt wird, 4 oder mehr betragen. Die maximale Anzahl an erneuten Übertragungen kann frei festgelegt werden, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen.

In der folgenden Beschreibung stellt die vorliegende Erfindung eine Rückwärtskanalstruktur zur Verfügung, welche die weiche Vereinigung und den QCTC verwendet. Als nächstes erfolgt eine Beschreibung einer Rahmenübertragungsoperation, also der ursprünglichen Übertragungsoperation und der erneuten Übertragungsoperation in der Rückwärtskanalstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Operationen der ursprünglichen Übertragung und der erneuten Übertragung werden mit der Technik mit inkrementaler Redundanz für die hohe Datenrate durchgeführt, und werden entweder in der Technik mit inkrementaler Redundanz oder in der Chase-Vereinigungstechnik für die niedrige Datenrate durchgeführt.

Vor einer detaillierten Beschreibung der Rückwärtskanalstruktur und des Rahmenübertragungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Rückwärtskanalstruktur nach dem Stand der Technik beschrieben.

In den Figuren 1 und 2 weist der Rückwärtskanal für das momentane System des Typs 2GPP2-lxEV-DV eine Kaskadenstruktur auf, mit Turbokodierung, Symbolwiederholung, Symbolverschachtelung, Symbolwiederholung, und Ausästen. Die

Kaskadenstruktur ist zur Unterstützung der Technik mit inkrementaler Redundanz nicht geeignet. In nachteiliger Weise verwendet diese Struktur nämlich unterschiedliche Perforierungsmuster bei jeder erneuten Übertragung, und verwendet ein Ausästen nach dem Kanalverschachteln bei 1024 kbps, wodurch die Leistung der Turbocodes verringert wird. Weiterhin hat die Struktur ein anderes Problem, nämlich die Festlegung von Redundanzmustern, um eine Codevereinigungsverstärkung durch weiche Vereinigung zu optimieren. Weiterhin weist, wenn sowohl die Chase-Vereinigungstechnik als auch die Technik mit inkrementaler Redundanz in dem Rückwärtszusatzkanal entsprechend Datenraten verwendet werden, die Struktur das Problem auf, wie die Redundanzmuster festgelegt werden sollen. Zur Lösung dieses Problems modifiziert die vorliegende Erfindung die Rückwärtskanalstruktur in dem folgenden Verfahren.

• Der vorhandene Turbokodierer mit R=l/4 wird abgeändert zu einem Turbokodierer mit R=l/5. Dies dient zum Optimieren einer Codevereinigungsverstärkung in der IR-HARQ (IR: inkrementale Redundanz).

• QCTCs werden bei einem Verfahren zur einfachen Erzeugung verschiedener Redundanzmuster eingesetzt, die den Coderaten zugeordnet sind, die bei der Technik mit inkrementaler Redundanz verwendet werden, und werden auch beim Optimieren der Redundanzmuster eingesetzt, also für eine maximale Kodierverstärkung.

• QCTCs werden zum Optimieren von vereinigten Codes eingesetzt, also einer maximalen Kodierverstärkung, wenn bei den verschiedenen Redundanzmustern, die den Coderaten

zugeordnet sind, die bei der Technik mit inkrementaler Redundanz verwendet werden, eine weiche Vereinigung erfolgt, also eine Codevereinigung.

• Wenn eine Rahmenlänge, also eine Codelänge für eine erneute Übertragung, von jener verschieden ist, die zur ursprünglichen Übertragung in der Technik mit inkrementaler Redundanz eingesetzt wurde, müssen die entsprechenden Kanal-Interleaver getrennt festgelegt werden, und eine derartige Struktur ist für den Rückwärtskanal nicht geeignet. Daher wird eine derartige Kanalverschachtelung vor der Redundanzmusterauswahl durchgeführt. In dem QCTC-Schema wird ein Kanalverschachtelungsblock in einem QCTC-Codegenerator vorgesehen. Daher ist es möglich, ein frei wählbares Redundanzmuster unter Verwendung eines R=l/5-QCTC-Codewortes zu erzeugen, so dass eine getrennte Kanalverschachtelung nicht erforderlich ist.

• Falls Ausästen nach der Kanalverschachtelung verwendet wird, ist es sehr schwierig, eine Nicht-Perforierung auf systematischen Symbolen der Turbocodes sicherzustellen. Das Perforieren der systematischen Symbole führt zu einer drastischen Verringerung der Leistung der Turbocodes für die hohe Datenrate. Zur Lösung dieses Problems werden die QCTCs verwendet. Durch Steuern eines ursprünglichen Übertragungssymbols und eines letzten Übertragungssymbols, die zur QCTC-Symbolauswahl verwendet werden, ist es möglich, das Perforierungsproblem der systematischen Symbole zu lösen, und einfach das Redundanzmuster festzulegen.

A. Rückwärtskanalstruktur

Die Figuren 4 bis 7 erläutern eine Struktur eines Rückwärtskanalsenders gemäß unterschiedlichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Diese Struktur wird bei einem Rückwärtszusatzkanal (R-SCH) des Datenkommunikationssystems vom Typ IxEV-DV eingesetzt. In dem IxEV-DV-Systern ist der Rückwärtszusatzkanal unterteilt in einen ersten Rückwärtszusatzkanal R-SCHl sowie einen zweiten Rückwärtszusatzkanal R-SCH2. Figur 4 erläutert eine Struktur eines R-SCHl-Senders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Figur 5 erläutert eine Struktur eines R-SCH2-Senders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Figur 6 erläutert eine Struktur eines R-SCHl-Senders gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Figur 7 erläutert eine Struktur eines R-SCH2-Senders gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die R-SCH-Sender der Figuren 4 und 5 sind in der Struktur identisch, und unterscheiden sich voneinander nur in Bezug auf die Bezugszeichen. Weiterhin weisen die R-SCH-Sender in den Figuren 6 und 7 eine identische Struktur auf, und unterscheiden sich nur voneinander bezüglich der Bezugszeichen. Zur Vereinfachung erfolgt daher eine Beschreibung der R-SCH-Sender gemäß den verschiedenen Ausführungsformen nur unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 6.

In Figur 4 weist der R-SCH-Sender gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen CRC-Addierer (CRC: zyklischer Redundanzcode) 102 auf, einen Hinterendbitaddierer 104, einen Turbokodierer 106, einen QCTC-Selektor 108, einen Symbolrepeater 110, mehrere Hochniveaumodulatoren (112, 116, 120, 126 und 132), und mehrere Multiplizierer (114, 118, 122, 124, 128, 130, 134 und 136). Der CRC-Addierer 102 addiert einen Fehlerkorrekturcode, beispielsweise ein Paket von 16 Bits eines CRC, zu Eingangskanalbits. Der

Hinterendbitaddierer 104 addiert 6 Hinterendbits sowie zwei reservierte Bits, als Beendigungsbits, zu einem Ausgangssignal des CRC-Addierers 102. Der Turbokodierer 106 führt eine Turbokodierung eines Ausgangssignals des Hinterendbitaddierers 104 durch, und erzeugt Codewortsymbole. Der Turbokodierer 106 erzeugt die Codewortsymbole unter Verwendung von QCTC mit einer Coderate R=l/5. Der QCTC-Selektor 108 wählt die von dem Turbokodierer 106 erzeugten QCTC-Symbole aus. Der Symbolrepeater 110 wiederholt die QCTC-Symbole, die von dem QCTC-Selektor 108 ausgewählt werden, entsprechend einem vorbestimmten Faktor.

Die Modulatoren auf hohem Niveau umfassen BPSK-Modulatoren (BPSK: Binärphasenumtastung) 112 und 116, QPSK-Modulatoren (QPSK: Quadraturphasenumtastung) 120 und 126, und einen 8-PSK-Modulator (8-PSK: Phasenumtastung auf Grundlage von 8) 132. Der BPSK-Modulator 112 moduliert Daten mit einer Datenrate von 9,6 kbps, 19,2 kbps, 38,4 kbps, oder 7 6,8 kbps in dem R-SCHl. Der BPSK-Modulator 116 moduliert Daten mit einer Datenrate von 153,6 kbps oder 307,2 kbps in dem R-SCHl, und moduliert Daten mit einer Datenrate von 9,6 kbps, 19,2 kbps, 38,4 kbps oder 76,8 kbps in dem R-SCH2. Der QPSK-Modulator 120 moduliert Daten mit einer Datenrate von 153,6 kbps oder 307,2 kbps in dem R-SCHl, und moduliert Daten mit einer Datenrate von 0 kbps, 153,6 kbps, 307,2 kbps, 614,4 kbps oder 1024 kbps in dem R-SCH2. Der QPSK-Modulator 126 moduliert Daten mit einer Datenrate von 614,4 kbps in dem R-SCHl, und moduliert Daten mit einer Datenrate von 0 kbps, 9,6 kbps, 19,2 kbps, 38,4 kbps, 76,8 kbps, 153,6 kbps oder 307,2 kbps in dem R-SCH2. Der 8-PSK-Modulator 132 moduliert mit einer Datenrate von 1024 kbps in dem R-SCHl, und moduliert mit Daten mit einer Datenrate von 0 kbps, 9,6 kbps, 19,2 kbps, 38,4 kbps, 76,8 kbps, 153,6 kbps oder 307,2 kbps in dem R-SCH2.

Die Multiplizierer umfassen Multiplizierer 114, 118, 122, 124, 128, 130, 134 und 136. Der Multiplizierer 114 ein Ausgangssignal des Modulators 112 mit einer vorbestimmten Walsh-Funktion W₂ ⁴, einer orthogonalen Funktion. Der Multiplizierer 118 multipliziert ein Ausgangssignal des Modulators 116 mit einer vorbestimmten Walsh-Funktion W₁ ². Der Multiplizierer 122 multipliziert ein Ausgangssignal des Modulators 120 mit einer vorbestimmten Walsh-Funktion W₂ ⁴, und der Multiplizierer 124 multipliziert ein Ausgangssignal des Modulators mit der vorbestimmten Walsh-Funktion W₂ ⁴. Der Multiplizierer 128 multipliziert ein Ausgangssignal des Modulators 126 mit einer vorbestimmten Walsh-Funktion Wi², und der Multiplizierer 130 multipliziert ein Ausgangssignal des Modulators 126 mit der vorbestimmten Walsh-Funktion W₁ ². Der Multiplizierer 134 multipliziert ein Ausgangssignal des Modulators 132 mit einer vorbestimmten Walsh-Funktion W₁ ², und der Multiplizierer 136 multipliziert ein Ausgangssignal des Modulators 132 mit der vorbestimmten Walsh-Funktion W₁ ². Die Multiplikationsergebnisse der Multiplizierer werden dem Sender zugeführt, der Multiplexen durchführt, PN-Ausbreitung (PN: pseudostatistisches Rauschen), sowie Frequenzverschiebung, bei mehreren Kanalsignalen, wie in Figur 3 dargestellt.

Ein Vorgang der Übertragung von Rahmen (oder Unterpaketen) durch den QCTC-Selektor 108 und den Symbolrepeater 110 des R-SCH-Senders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Abhängigkeit davon, ob die Datenrate eine hohe Datenrate oder eine niedrige Datenrate ist, unterschiedlich durchgeführt. Im Falle einer niedrigen Datenrate von kleiner oder gleich 153,6 kbps kann eine Unterpaketsendeoperation auf der Grundlage der Technik mit inkrementaler Redundanz oder der Chase-Vereinigungstechnik

durch den QCTC-Selektor 108 und den Symbolrepeater 110 durchgeführt werden. Im Gegensatz hierzu kann im Falle einer hohen Datenrate von mehr als 153,6 kbps eine Unterpaketsendeoperation auf der Grundlage der Technik mit inkrementaler Redundanz von dem QCTC-Selektor 108 und dem Symbolrepeater 110 durchgeführt werden. Die Operation des Sendens der Unterpakete entsprechend der Technik mit inkrementaler Redundanz durch den QCTC-Selektor 108 und den Symbolrepeater 110 wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf eine erste bis dritte Ausführungsform beschrieben.

In Figur 6 weist der R-SCH-Sender gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen CRC-Addierer 302 auf, einen Hinterendbitaddierer 304, einen Turbokodierer 306, einen QCTC.-Interleaver 338, einen QCTC-Selektor 308, mehrere Hochniveaumodulatoren (312, 316, 320, 326 und 332), sowie mehrere Multiplizierer (314, 316, 322, 324, 328, 330, 334 und 336). Anders als der R-SCH-Sender von Figur 4 weist der R-SCH-Sender von Figur 6 den QCTC-Interleaver 338 auf, der zwischen dem Turbokodierer 306 und dem QCTC-Selektor vorgesehen ist, und weist statt dessen den Symbolrepeater nicht auf. Der QCTC-Interleaver 338 verschachtelt die QCTC-Codewortsymbole, die von dem Turbokodierer 306 kodiert wurden, und stellt die verschachtelten Symbole dem QCTC-Selektor 308 zur Verfügung.

Ein Vorgang der Übertragung von Rahmen (oder von Unterpaketen) durch den QCTC-Selektor 308 des R-SCH-Senders gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unterschiedlich durchgeführt, abhängig davon, ob die Datenrate eine hohe Datenrate oder eine niedrige Datenrate ist. Im Falle einer niedrigen Datenrate von kleiner oder gleich 153,6 kbps kann eine Unterpaketsendeoperation auf

der Grundlage der Technik mit inkrementaler Redundanz oder der Chase-Vereinigungstechnik von dem QCTC-Selektor 308 durchgeführt werden. Im Gegensatz hierzu kann, im Falle einer hohen Datenrate von mehr als 153,6 kbps, eine Unterpaketsendeoperation auf Grundlage der Technik mit inkrementaler Redundanz von dem QCTC-Selektor 308 durchgeführt werden. Eine Operation des Sendens ursprünglicher Unterpakete durch den QCTC-Selektor 308 wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die vierte Ausführungsform beschrieben.

B. Rahmenübertragung

Bei der voranstehend geschilderten Kanalstruktur werden die Operationen des ursprünglichen Sendens und des erneuten Sendens bei den Rahmen (oder Unterpaketen) in der Technik mit inkrementaler Redundanz bei einer hohen Datenrate durchgeführt, und werden entweder in der Technik mit inkrementaler Redundanz oder in der Chase-Vereinigungstechnik bei niedriger Datenrate durchgeführt. Die Technik mit inkrementaler Redundanz kann daher Rahmen sowohl mit hoher Datenrate als auch niedriger Datenrate übertragen. Es wird darauf hingewiesen, dass wie voranstehend erwähnt die Rahmenübertragung bei der niedrigen Datenrate auch mit der Chase-Vereinigungstechnik durchgeführt werden kann. Die Rahmenübertragung mit der Technik mit inkrementaler Redundanz entspricht der Festlegung von Redundanzmustern, die beim ursprünglichen Senden und beim erneuten Senden verwendet werden, und dem Übertragen der Rahmen (oder der Unterpakete) entsprechend den ausgewählten Redundanzmustern, und dies wird hier unter Bezugnahme auf drei unterschiedliche Ausführungsformen erläutert. Eine erste Ausführungsform stellt ein Verfahren zur Verfügung, bei welchem das ursprüngliche Senden und das erneute Senden von Rahmen unter Einsatz von DTX-Zeiträumen (DTX: diskrete Übertragung) durchgeführt werden. Eine zweite Ausführungsform stellt ein Verfahren zur Verfügung, bei welchem das ursprüngliche Senden und das erneute Senden von Rahmen durch Symbolwiederholung durchgeführt werden. Eine dritte Ausführungsform stellt ein Verfahren zur Durchführung des ursprünglichen Sendens und des erneuten Sendens von Rahmen mittels Symbolwiederholung zur Verfügung, wobei der Rahmen, der beim ursprünglichen Senden verwendet wird, die gleiche Länge wie jeder Rahmen aufweist, der beim erneuten Senden eingesetzt wird. Operationen entsprechend der ersten bis dritten Ausführungsform werden

von den QCTC-Selektoren 108 und 208 und den Symbolrepeatern 110 und 210 von Figur 4 und 5 durchgeführt. Die Rahmenübertragung mittels Chase-Vereinigung wird unter Bezugnahme auf eine vierte Ausführungsform geschildert. Die vierte Ausführungsform wird unter Bezugnahme nur auf den Vorgang des ursprünglichen Sendens beschrieben, und diese Operation wird von den QCTC-Selektoren 308 und 408 der Figuren 6 und 7 durchgeführt.

In der folgenden Beschreibung bezeichnet der hier verwendete Begriff "SPID" eine Unterpaket-ID (ID: Identifizierung), und bezeichnet "EP" ein kodiertes Paket. Weiterhin bezeichnet Fs ein erstes Symbol, und Ls ein letztes Symbol, unter den Codewortsymbolen des Rahmens, der von dem QCTC übertragen wird. Ist daher die Anzahl an Symbolen des zu übertragenden Rahmens gleich M, und ist die Anzahl an Symbolen eines Codes mit R=I/5 gleich 5L, so beginnt die Symbolübertragung bei Fs und endet bei Ls unter 5L Symbolen. Für Ls<Fs überträgt der Sender wiederholt 5L QCTC-Symbole mit R=l/5 so häufig, wie dies durch eine ganze Zahl angegeben wird, die kleiner oder gleich dem Wert (Anzahl an Symbolen/5L) des Rahmens ist, beginnend bei Fs, und sendet ständig den übrigbleibenden Anteil bis zu Ls. Ein derartiges Symbolauswahlverfahren wird entsprechend einem QCTC-Symbolauswahlalgorithmus durchgeführt, der in Tabelle 3 angegeben ist.

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Tabelle 3:

QCTC-Symbolauswahlalgorithmus

L₃C sei die Unterpaketgröße (oder die Codelängengröße jeder Sendung der erneuten Sendung) für die Unterpaketübertragung, und Qf (= qo/ qi, ···/ qiM-i) die Ausgangssequenz von der Symbol gruppierung (R=l/5) , wobei N gleich (N_Turbo+6)/R ist. Dann sei die Sequenz an Unterpaketsymbolen, die zum Übertragen ausgewählt werden, entsprechend jenen, die durch folgende Prozedur erzeugt werden. q_Fs und q_Ls seien das erste Symbol bzw. das letzte Symbol für die Unterpaketübertragung. Zwei Symbole q_Fs und q_Ls liegen folgendermaßen in Q_F: 0<Fs<N-l. SPID bezeichne die ausgewählt SPID-Anzahl zur Unterpaketübertragung. Voranstehend soll SPID gleich "0" nur für eine neue Sendung sein. Es ist nicht erforderlich, eine SPID in aufsteigender Reihenfolge zu verwenden.

1. Für jede Unterpaketübertragung, F₃, ist k als fester Wert vorgegeben.

2. Bestimme die Anzahl an verbleibenden Symbolen N_RES in der Sequenz Q_F: N_RES=N-Fs.

3. Für Lsc^Nres gilt: N_CR=0 und Ls=Fs+L_sc-l. Führe ein aufeinanderfolgendes Abschneiden und Ausgeben der verschachtelten Symbole unter den Symbolen (q_Fs, q_Fs+i, ···, q_Ls) als Unterpaketsymbole durch.

4. für L_sc>N_REs gilt: N_CR= [ (Lsc-Nres/N) ] , und

Ls= (Lsc-Nres) -NcNcr-1) , wobei N_CR den Wiederholungsfaktor der Sequenz Q_F angibt. Führe ein Abschneiden und Ausgeben der verschachtelten Symbole aus (q_Fs, qFs+i^ ···/ <3n-i) durch, und

eine NCR-	-fache Wiederholung der Sequenz	(qo&igr; qc	, · · ·, qLs) / als	QF (—qof qo/ · · · &igr; qN-	QF, und	qof qi/	., qN-i/ N0R- fache	Wiederholung der	und
und der	Sequenz	UnterpaketSymbole,	. . · / qLs) .		den
zwar aufeinanderfolgend. Das Unterpaket besteht daher aus
Symbolen (qFs, qFs+i, . .
Sequenz

Ausführungsform #1: Erneute Übertragung mit DTX

Figur 8 erläutert eine Unterpaketstruktur und eine SPID-Mappingbeziehung bei einer niedrigen Datenrate (beispielsweise 9,6 kbps bis 153,6 kbps) für eine Unterpaketübertragungsoperation mit einer niedrigen Datenrate gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist die Coderate R=l/4.

In Figur 8 werden die Codewörter verwendet, die vorher entsprechend der SPIDs bestimmt wurden. Die SPIDs können in einer vorgegebenen Reihenfolge übertragen werden. Allerdings zwei Arten von SPID-Mappings entsprechend den Datenraten verwendet. Das Unterpaket wird in der Technik mit inkrementaler Redundanz bei der niedrigen Datenrate übertragen (beispielsweise 9,6 kbps bis 153,6 kbps), wobei die Coderate R=l/4 ist. So wird beispielsweise ein Codewort mit R=l/4 mit SPID=OO beim ursprünglichen Senden übertragen. Bei Anforderung zum erneuten Senden wird ein R=l-Codewort mit SPID=Ol übertragen. Bei einer anderen Anforderung nach erneutem Senden wird entweder ein R=l-Codewort mit SPID=Ol oder ein R=l/2-Codewort mit SPID=IO übertragen. Bei einer nächsten Anforderung nach erneutem Senden kann ein R=l/2-Codewort mit SPID=Il übertragen werden. Die SPID-Auswahl nach SPID=OO wird wahlweise auf der Grundlage eines

Träger-Störverhältnisses (C/I) durchgeführt, das von dem BTS (Basisstationssende/Empfangssystem) mitgeteilt wird.

Zusätzlich gibt es zwei vorzuziehende Verfahren zum Senden der kodierten Symbole. Ein erstes Verfahren besteht darin, die kodierten Symbole in folgender Reihenfolge zu übertragen: SPID=OO beim ursprünglichen Senden, SPID=Ol beim ersten erneuten Senden, SPID=IO beim zweiten erneuten Senden, SPID=Il beim dritten erneuten Senden, und SPID=OO beim vierten erneuten Senden. Ein zweites Verfahren besteht darin, die kodierten Symbole in folgender Reihenfolge zu übertragen: SPID=OO beim ursprünglichen Senden, SPID=OO beim ersten erneuten Senden, SPID=Ol beim zweiten erneuten Senden, SPID=Ol beim dritten erneuten Senden, SPID=Il beim vierten erneuten Senden, und SPID=OO beim fünften erneuten Senden. Die Reihenfolge der SPID ist so definiert, dass ein Symbol hinter dem letzten Symbol des momentanen Unterpakets das erste Symbol des nächsten Unterpakets wird, und das ursprüngliche Unterpaket bei dem ersten Symbol der kodierten Symbole beginnt.

Zu diesem Zweck ist es erforderlich, die von dem vorhandenen Rahmen von 20 msec erzeugten Codewörter vor dem Senden zu perforieren. Es ist vorzuziehen, 50 % oder 25 % der Codewortsymbole zu übertragen, um eine optimale Sendeleistung zuordnen zu können, und die verringerte Sendeleistung wird anderen Rückwärtskanalnutzern zugeordnet, wodurch die gesamte Durchsatzrate der Zelle erhöht wird. Dies kann durch zwei unterschiedliche Verfahren erzielt werden. Ein erstes Verfahren besteht darin, den R-SCH mittels DTX zu übertragen. Dies bedeutet, dass Positionen in vollen Codewörtern mit R=l/4 der Unterpakete vorher entsprechend den SPIDs festgelegt werden, und eine Länge der Unterpakete ebenfalls vorher festgelegt wird, entsprechend den SPIDs, so dass der

Empfänger sämtliche Information für das DTX aus den SPIDs berechnen kann. Ein zweites Verfahren besteht darin, das ursprüngliche Senden und das erneute Senden zu multiplexen. Dieses Verfahren dient daher zur Übertragung eines neuen, kodierten Pakets an dem Abschnitt, der durch DTX ausgeästet wurde. Dies Verfahren ist in der Hinsicht vorteilhaft, dass der R-SCH nicht dem DTX unterliegt, und das ursprüngliche Senden und das erneute Senden zur selben Zeit durchgeführt werden, jedoch in der Hinsicht nachteilig, dass ein Scheduler adaptiv gesteuert werden muß, um einen optimalen Packungsgrad sicherzustellen. Es ist ebenfalls möglich, R=l/4-Chase-Vereinigung innerhalb eines Bereichs mit niedriger Datenrate einzusetzen.

Figur 9 erläutert eine Unterpaketstruktur und eine SPID-Mappingbeziehung bei einer hohen Datenrate (beispielsweise 307,2 kbps bis 1024,4 kbps) für eine Unterpaketsendeoperation mit einer hohen Datenrate gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Coderate R beträgt hierbei 1/2.

In Figur 9 wird das Unterpaket mit der Technik mit inkrementaler Redundanz bei der hohen Datenrate (beispielsweise 307,2 kbps bis 1024,4 kbps) übertragen, wobei die Coderate R=l/2 ist. Ein R=l/2-Codewort mit SPID=OO wird beim ursprünglichen Senden übertragen. Bei einer Anforderung nach erneutem Senden wird ein R=l/2-Codewort mit SPID=Ol übertragen. Bei einer anderen Anforderung nach erneutem Senden kann entweder ein R=l/2-Codewort mit SPID=IO oder ein R=l-Codewort mit SPID=Il übertragen werden. Bei einer nächsten Anforderung nach erneutem Senden kann ein R=l-Codewort mit SPID=Il übertragen werden. Die SPID-Auswahl nach SPID=OO wird wahlweise von dem BTS durchgeführt.

Zusätzlich gibt es zwei bevorzugte Verfahren zur Übertragung der kodierten Symbole. Ein erstes Verfahren besteht darin, die kodierten Symbole in folgender Reihenfolge zu übertragen: SPID=OO beim ursprünglichen Senden, SPID=Ol beim ersten erneuten Senden, SPID=IO beim zweiten erneuten Senden, SPID=Il beim dritten erneuten Senden, und SPID=OO beim vierten erneuten Senden. Ein zweites Verfahren besteht darin, die kodierten Symbole in folgender Reihenfolge zu übertragen: SPID=OO beim ursprünglichen Senden, SPID=OO beim ersten erneuten Senden, SPID=Ol beim zweiten erneuten Senden, SPID=Ol beim dritten erneuten Senden, SPID=Il beim vierten erneuten Senden, und SPID=OO beim fünften erneuten Senden. Die Reihenfolge der SPID ist so festgelegt, dass ein Symbol nach dem letzten Symbol des momentanen Unterpakets zum ersten Symbol des nächsten Unterpakets wird, und das ursprüngliche Unterpaket bei dem ersten Symbol der kodierten Symbole beginnt.

Zu diesem Zweck ist es erforderlich, die von dem vorhandenen Rahmen von 20 msec erzeugten Codewörter vor dem Senden zu perforieren. Es ist vorzuziehen, 50 % der Codewortsymbole zu übertragen, um eine optimale Sendeleistung zuzuordnen, und die verringerte Sendeleistung wird anderen Rückwärtskanalnutzern zugeordnet, wodurch die gesamte Zellendurchsatzrate erhöht wird. Dies kann mit zwei unterschiedlichen Verfahren erzielt werden, ein erstes Verfahren besteht darin, DTX bei dem R-SCH einzusetzen. Dies bedeutet, dass Positionen in vollständigen Codewörtern R=l/4 der Unterpakete vorher entsprechend den SPIDs festgesetzt werden, und die Länge der Unterpakete ebenfalls vorher entsprechend den SPIDs festgelegt wird, so dass der Empfänger sämtliche Information für die DTX aus den SPIDs berechnen kann. Ein zweites Verfahren besteht in dem Multiplexen des ursprünglichen Sendens und des erneuten Sendens. Dieses

Verfahren besteht daher darin, ein neues kodiertes Paket an dem Abschnitt zu übertragen, der durch die DTX ausgeästet wurde. Dieses Verfahren ist in der Hinsicht vorteilhaft, dass die DTX bei dem R-SCH nicht durchgeführt wird, und die ursprüngliche Sendung und die erneute Sendung zur selben Zeit durchgeführt werden, jedoch nachteilig in der Hinsicht, dass ein Scheduler adaptiv gesteuert werden muß, um einen optimalen Packungswirkungsgrad sicherzustellen.

Die Technik mit inkrementaler Redundanz und mit R=l/2 ordnet überschüssige Sendeleistung für erneute Sendungen zu, wenn die momentane R-SCH-Struktur einen guten Kanalzustand aufweist. Weiterhin gibt es, wenn SPIDs mit 2 Bits verwendet werden, 4 verfügbare Redundanzmuster, so dass es vorzuziehen ist, Unterpakete mit kleinerer Größe einzusetzen.

Ausführungsform #2: Erneutes Senden mit Symbolwiederholung mit Turbocodes auf der Grundlage von R=l/5

Wie voranstehend geschildert verwendet das Verfahren auf DTX-Grundlage gemäß der ersten Ausführungsform maximal 75 % der DTX in einem Rahmenzeitraum von 20 msec, der den Datenraten zugeordnet ist, wodurch möglicherweise Schwankungen des ROT (Anstieg über thermisches Rauschen) hervorgerufen werden. Zur Lösung dieses Problems setzt die zweite Ausführungsform die Technik mit inkrementaler Redundanz bei sämtlichen Datenraten in den folgenden Verfahren ein.

&bull; Es werden die Codewörter verwendet, die vorher entsprechend den SPIDs bestimmt wurden.

&bull; Die SPIDs können in einer vorgegebenen Reihenfolge übertragen werden, und weisen maximal 5 Redundanzmuster auf.

&bull; Zum ursprünglichen Senden wird SPID=OO verwendet.

&bull; Geht ein ursprünglich gesendetes Unterpaket verloren, kann das Unterpaket mit SPID=OO wiederholt gesendet werden.

&bull; Volle Codewörter mit R=I/5 werden zum Maximieren einer Kodierverstärkung verwendet.

&bull; QCTCs werden statt Turbokodierung, Symbolperforierung, Kanalverschachtelung und Ausästung verwendet.

&bull; Untercodes (oder Unterpakete) werden von dem QCTC-Symbolauswahlalgorithmus ausgewählt. Daher werden Fs und Ls verwendet.

&bull; Den SPIDs zugeordnete Fs und Ls sind konstant.

&bull; Adaptive Coderaten: R=l/4, R=l/2, R=I/1.

&bull; Für die niedrigen Datenraten wird Symbolwiederholung beim erneuten Senden eingesetzt.

Figur 10 erläutert eine Unterpaketstruktur und eine SPID-Mappingbeziehung bei einer niedrigen Datenrate (beispielsweise 9,6 kbps bis 153,6 kbps) für eine Unterpaketsendeoperation mit einer niedrigen Datenrate gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hierbei beträgt die Coderate R=l/4.

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In Figur 10 wird das Unterpaket mit der Technik mit inkrementaler Redundanz bei der niedrigen Datenrate (beispielsweise 9, 6 kbps bis 153,6 kbps) übertragen, bei welcher die Coderate R=l/4 ist. Eine Redundanz wird mit einem R=l/4-Anfangsübertragungsuntercode mit SPID=OO und einem R=l/2-Neuübertragungsuntercode mit SPID=IO oder SPID=Il konstruiert, oder durch einen R=l-Neuübertragungsuntercode mit SPID=Ol. Der Grund zum Konstruieren der Redundanz auf diese Art und Weise ist folgender. In den meisten Fällen ist eine SoIl-FER beim ursprünglichen Senden für diese Klasse niedrig, so dass die Häufigkeit an Anforderungen einer Neuübertragung nicht zu hoch ist. Daher ist in vielen Fällen die maximale Anzahl an erneuten Übertragungen gleich 1. Daher wird der R=l-Untercode mit SPID=Ol zu diesem Zweck eingesetzt.

Weiterhin gibt es zwei bevorzugte Verfahren zum Übertragen der kodierten Symbole. Ein erstes Verfahren besteht darin, die kodierten Symbole in folgender Reihenfolge zu übertragen: SPID=OO beim ursprünglichen Senden, SPID=Ol beim ersten erneuten Senden, SPID=IO beim zweiten erneuten Senden, SPID=Il beim dritten erneuten Senden, und SPID=OO beim vierten erneuten Senden. Ein zweites Verfahren besteht darin, die kodierten Symbole in folgender Reihenfolge zu übertragen: SPID=OO beim ursprünglichen Senden, SPID=OO beim ersten erneuten Senden, SPID=Ol beim zweiten erneuten Senden, SPID=Ol beim dritten erneuten Senden, SPID=Il beim vierten erneuten Senden, und SPID=OO beim fünften erneuten Senden. Die Reihenfolge der SPID ist so definiert, dass ein Symbol hinter dem letzten Symbol des momentanen Unterpakets das erste Symbol des nächsten Unterpakets wird, und das ursprüngliche Unterpaket bei dem ersten Symbol der kodierten Symbole beginnt.

Hierbei wird eine viermalige Symbolwiederholung (oder Symbolwiederholung c 4) bei dem Untercode mit SPID=Ol durchgeführt, um Schwankungen des ROT zu minimieren. Wenn die relative Verstärkung beim ursprünglichen Senden gleich 1,0 ist, beträgt die relative Verstärkung beim erneuten Senden mit dem Untercode mit SPID=Ol 1/2, wie in der nachstehenden Tabelle 4 angegeben ist. Tabelle 4 zeigt die Beziehung zwischen relativen Verstärkungen, Fs, und Wiederholungsfaktoren entsprechend den SPIDs. Daher führt der Empfänger eine Symbolvereinigung dadurch durch, dass er die Signale, deren Symbol wiederholt wurde, viermal sammelt. Daher nimmt die Sendezeit um das Vierfache zu, verglichen mit dem Verfahren auf DTX-Grundlage, so dass es möglich ist, die unveränderte Zeitdiversityverstärkung von 20 msec zu verwenden. Weiterhin kann es geschehen, wenn mehrere Nutzer vorhanden sind, dass das BSC nicht einen Untercode CO mit SPID=OO an das Mobilendgerät überträgt, entsprechend der Grenze für den ROT. In diesem Fall wird ein Untercode mit SPID=IO übertragen, um die verfügbare Ressource 100 %-tig zu nutzen. SPID=Il wird ebenfalls zum selben Zweck eingesetzt. Selbstverständlich ist es möglich, selbst in jenem Fall, in welchem der BSC eine Übertragung von CO mit SPID=OO an das Mobilendgerät durchführt, Untercodewörter mit SPID=IO und SPID=Il zu verwenden, obwohl die zuordnungsbare Leistung beim erneuten Senden infolge des ROT gering ist. In diesem Fall ist der Unterschied zwischen diesem Verfahren und dem Verfahren der einfachen Verstärkungssteuerung des CO folgender. Verglichen mit der Chase-Vereinigungstechnik zum wiederholten Übertragen des CO ordnet das Verfahren des Sendens von C2 dieselbe Energie den systematischen Symbolen zu, was zu einer Leistungsverbesserung führt. Es gibt daher einen Leistungsunterschied zwischen der

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(CO, CO)-Chase-Vereinigungstechnik und der (CO,Cl) Technik mit inkrementaler Redundanz.

Tabelle 4: Relative Verstärkungen, Fs, und Wiederholungsfaktoren entsprechend SPIDs

SPID	Coderate	Eingangs blockgröße	Fs	Relative Verstärkung	Wiederholungen
00	1/4	4L	0	1,0	xl
01	1/1	L	4L	1/2	x4
10	1/2	2L	0	0,707	x2
11	1/2	2L	2L	0,707	x2

Die Figuren 11 bis 13 erläutern eine Unterpaketstruktur und eine SPID-Mappingbeziehung bei einer hohen Datenrate (beispielsweise 307,2 kbps bis 1024 kbps) für eine Unterpaketsendeoperation mit einer hohen Datenrate gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Coderate R ist hierbei gleich 1/2. Wie in den Zeichnungen dargestellt, wird für diese Klasse eine Redundanz konstruiert mit einem R=l/2-Anfangsübertragungsuntercode mit SPID=OO und einem R=l/2-Neuübertragungsuntercode mit SPID=Ol, SPID=IO oder SPID=Il (hierbei stellt Figur 11 eine Ausnahme dar). Der Grund für die Konstruktion der Redundanz auf diese Art und Weise ist folgender. In den meisten Fällen ist eine SoIl-FER beim ursprünglichen Senden für diese Klasse hoch, so dass die Häufigkeit von Anforderungen eines erneuten Sendens sehr hoch ist. In vielen Fällen ist daher die Maximalanzahl an erneuten Sendungen größer als 2. Daher wird zu diesem Zweck der R=l/2-Untercode mit SPID=Ol, SPID=IO oder SPID=Il verwendet.

Figur 11 zeigt ein Verfahren, bei welchem ein R=l-Untercode verwendet wird, für welchen der BSC nur niedrige Sendeleistung zuordnet. Dieses Verfahren führt weiterhin gleichzeitig eine Symbolwiederholung und eine Relativverstärkungssteuerung durch, wie in Figur 11, für die niedrige Datenrate. Weiterhin gibt es zwei bevorzugte Verfahren zum Senden der kodierten Symbole. Ein erstes Verfahren besteht darin, die kodierten Symbole in folgender Reihenfolge zu senden: SPID=OO beim ursprünglichen Senden, SPID=Ol beim ersten erneuten Senden, SPID=IO beim zweiten erneuten Senden, SPID=Il beim dritten erneuten Senden, und SPID=OO beim vierten erneuten Senden. Ein zweites Verfahren besteht darin, die kodierten Symbole in folgender Reihenfolge zu übertragen: SPID=OO beim ursprünglichen Senden, SPID=OO beim ersten erneuten Senden, SPID=Ol beim zweiten erneuten Senden, SPID=Ol beim dritten erneuten Senden, SPID=Il beim vierten erneuten Senden, und SPID=OO beim fünften erneuten Senden. Die Reihenfolge der SPIDs ist so definiert, dass ein Symbol nach dem letzten Symbol des momentanen Unterpakets das erste Symbol des nächsten Unterpakets wird, und das ursprüngliche Unterpaket bei dem ersten Symbol der kodierten Symbole beginnt.

Die Figuren 12 und 13 erläutern, wie eine Redundanz konstruiert werden kann, unter Verwendung eines R=l/2-Anfangsübertragungsuntercodes mit SPID=OO und eines R=l/2-Neuübertragungsuntercodes mit SPID=Ol, SPID=IO oder SPID=Il. Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, besteht ein Ziel des ursprünglichen Sendens und des erneuten Sendens darin, eine Codevereinigungsverstärkung mit R=l/5 zu maximieren, und darüber hinaus eine Redundanzstruktur zur Hervorhebung der systematischen Symbole zur Verfügung zu stellen. Der Unterschied zwischen Figur 12 und Figur 13 besteht in der Auswahl einer Redundanz zum Betonen der

systematischen Symbole. Wie in den Zeichnungen dargestellt, wird ein fester Wert für Fs für die SPIDs verwendet. Es wird daher eine Fixpunktbetriebsart eingesetzt. Beispielsweise ist im Falle von 1024 kbps eine tatsächliche Coderate höher als 1/2. In diesem Fall wird daher unbedingt Fs=2L für SIPD=Ol verwendet. Andererseits wird die Auswahl der SPIDs frei von dem Sender vorgenommen.

Weiterhin gibt es zwei bevorzugte Verfahren zur Übertragung der kodierten Symbole. Ein erstes Verfahren besteht darin, die kodierten Symbole in folgender Reihenfolge zu übertragen: SPID=OO beim ursprünglichen Senden, SPID=Ol beim ersten erneuten Senden, SPID=IO beim zweiten erneuten Senden, SPID=Il beim dritten erneuten Senden, und SPID=OO beim vierten erneuten Senden. Ein zweites Verfahren besteht darin, die kodierten Symbole in folgender Reihenfolge zu übertragen: SPID=OO beim ursprünglichen Senden, SPID=OO beim ersten erneuten Senden, SPID=Ol beim zweiten erneuten Senden, SPID=Ol beim dritten erneuten Senden, SPID=Il beim vierten erneuten Senden, und SPID=OO beim fünften erneuten Senden. Die Reihenfolge der SPID ist so festgelegt, dass ein Symbol nach dem letzten Symbol des momentanen Unterpakets das erste Symbol des nächsten Unterpakets wird, und das ursprüngliche Unterpaket bei dem ersten Symbol der kodierten Symbole beginnt.

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Ausführungsform #3

Figur 14 erläutert eine Unterpaketstruktur und eine SPID-Mappingbeziehung bei einer niedrigen Datenrate (beispielsweise 9,6 kbps bis 153,6 kbps) für eine Unterpaketsendeoperation mit einer niedrigen Datenrate gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist die Coderate R=l/4.

Darüber hinaus gibt es zwei bevorzugte Verfahren zum Übertragen der kodierten Symbole. Ein erstes Verfahren besteht darin, die kodierten Symbole in folgender Reihenfolge zu übertragen: SPID=OO beim ursprünglichen Senden, SPID=Ol beim ersten erneuten Senden, SPID=IO beim zweiten erneuten Senden, SPID=Il beim dritten erneuten Senden, und SPID=OO beim vierten erneuten Senden. Ein zweites Verfahren besteht darin, die kodierten Symbole in folgender Reihenfolge zu übertragen: SPID=OO beim ursprünglichen Senden, SPID=OO beim ersten erneuten Senden, SPID=Ol beim zweiten erneuten Senden, SPID=Ol beim dritten erneuten Senden, SPID=Il beim vierten erneuten Senden, und SPID=OO beim fünften erneuten Senden. Die Reihenfolge der SPID ist so festgelegt, dass ein Symbol nach dem letzten Symbol des momentanen Unterpakets das erste Symbol des nächsten Unterpakets wird, und das ursprüngliche Unterpaket mit dem ersten Symbol der kodierten Symbole beginnt.

Figur 15 erläutert eine Unterpaketstruktur und eine SPID-Mappingbeziehung bei einer hohen Datenrate (beispielsweise 307,2 kbps bis 1024,4 kbps) für eine Unterpaketsendeoperation mit einer hohen Datenrate gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist die Coderate R=l/2.

Weiterhin gibt es zwei bevorzugte Verfahren zur Übertragung der kodierten Symbole. Ein erstes Verfahren besteht darin, die kodierten Symbole in folgender Reihenfolge zu übertragen: SPID=OO beim ursprünglichen Senden, SPID=Ol beim ersten erneuten Senden, SPID=IO beim zweiten erneuten Senden, SPID=Il beim dritten erneuten Senden, und SPID=OO beim vierten erneuten Senden. Ein zweites Verfahren besteht darin, die kodierten Symbole in folgender Reihenfolge zu übertragen: SPID=OO beim ursprünglichen Senden, SPID=OO beim ersten erneuten Senden, SPID=Ol beim zweiten erneuten Senden, SPID=Ol beim dritten erneuten Senden, SPID=Il beim vierten erneuten Senden, und SPID=OO beim fünften erneuten Senden. Die Reihenfolge der SPID ist so definiert, dass ein Symbol nach dem letzten Symbol des momentanen Unterpakets das erste Symbol des nächsten Unterpakets wird, und das ursprüngliche Unterpaket mit dem ersten Symbol der kodierten Symbole beginnt.

Bei der in den Figuren 14 und 15 gezeigten, dritten Ausführungsform ist die Länge des Rahmens (oder Unterpakets), die beim ursprünglichen Senden verwendet wird, gleich der Länge des Rahmens, die beim erneuten Senden verwendet wird. Dieses Verfahren hat folgende Vorteile. Dieses Verfahren verwendet eine feste Rahmenlänge, während die Technik mit inkrementaler Redundanz eingesetzt wird, so dass es möglich ist, über 20 msec eine konstante Symbolenergie zuzuordnen. Es ist daher einfach, den ROT mittels RLPC in dem Zeitraum von 20 msec zu steuern. Weiterhin ist es möglich, die Redundanzstruktur selbst bei der niedrigen Datenrate einzusetzen, und eine verfügbare Kodierverstärkung zu erhalten, also eine Kodierverstärkung für jenen Fall, in welchem ein R=l/5-Turbocode als grundlegender Code verwendet wird. Eine Kodierverstärkungsdifferenz ist signifikant in dem Kanal mit Fading anstelle von AWGN (additivem weißen

Gauss'schem Rauschen). Ein System, das in einer aktuellen Umgebung mit Fading arbeitet, kann daher infolge der Kodierverstärkungsdifferenz eine höhere Verstärkung erzielen. Da dieselbe Rahmenlänge beim ursprünglichen Senden und beim erneuten Senden verwendet wird, ist es darüber hinaus einfach, Signalisierungs-Overhead zu verringern, und eine Rahmensynchronisation zu akquirieren, wenn sie realisiert wird.

Ausführungsform #4

Figur 16 erläutert eine Unterpaketstruktur und eine SPID-Mappingbeziehung bei einer niedrigen Datenrate (beispielsweise 9,6 kbps bis 153,6 kbps) für eine Unterpaketübertragungsoperation mit einer niedrigen Datenrate gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Figur 16 zeigt nur eine Operation des ursprünglichen Sendevorgangs für das Unterpaket.

Die nachstehenden Tabellen 5 und 6 erläutern die Kodierung entsprechend den Datenraten und den SPIDs, die durch QCTC-Symbolauswahl während der Unterpaketübertragung ausgewählt werden, gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Tabellen 5 und 6 erläutern daher Bitstrukturen der SPIDs, den Datenraten zugeordnete Ratenindikatoren. Im einzelnen zeigt Tabelle 5, wie SPIDs durch die Technik mit inkrementaler Redundanz bei der niedrigen Datenrate ausgewählt werden, und zeigt Tabelle 6, wie SPIDs durch die Chase-Vereinigungstechnik bei der niedrigen Datenrate ausgewählt werden, und SPIDs durch die Technik mit inkrementaler Redundanz bei der hohen Datenrate ausgewählt werden.

In Tabelle 5 können, wenn ein R-RICH (Rückwärtsratenindikatorkanal) aus 5 Bits besteht, sämtliche Datenraten mit Ausnahme von 9,6 kbps, welche 3 Arten an Redundanzmustern aufweist, so ausgelegt werden, dass sie 4 Arten von Redundanzmustern aufweisen. Zusätzlich wird als Grundlage eine Nulldatenrate verwendet, und wird "00000" fest als die Nulldatenrate verwendet.

In Tabelle 6 werden, da ein festes Redundanzmuster bei der niedrigen Datenrate eingesetzt wird, die Ratenindikatoren die SPIDs. Es ist daher möglich, die Anzahl an R-RICH-Bits auf insgesamt 4 zu verringern.

Tabelle 5: Kodierung und SPID bei der QCTC-Symbolauswahl mit inkrementaler Redundanz bei niedrigen Datenraten

Datenrate	Kodierung (binär)	SPID	Fs	Lsc
0	00000	NA	NA	NA
9600	00001	00	0	4L
9600	00010	01	4L	4L
9600	00011	10	3L	4L
19200	00100	00	0	4L
19200	00101	01	4L	4L
19200	00110	10	3L	4L
19200	00111	11	2L	4L
38400	01000	00	0	4L
38400	01001	01	4L	4L
38400	01010	10	3L	4L
38400	01011	11	2L	4L
76800	01100	00	0	4L
76800	01101	01	4L	4L
76800	OHIO	10	3L	4L
76800	01111	11	2L	4L
153600	10000	00	0	4L
153600	10001	01	4L	4L
153600	10010	10	3L	4L
153600	10011	11	2L	4L
307200	10100	00	0	2L
307200	10101	01	2L	2L
307200	10110	10	4L	2L
307200	10111	11	L	2L
614400	11000	00	0	2L
614400	11001	01	2L	2L
614400	11010	10	4L	2L
614400	11011	11	L	2L
1024000	11100	00	0	2L
1024000	11101	01	2L	2L
1024000	11110	10	4L	2L
1024000	Hill	11	L	2L

Tabelle 6: Kodierung und SPID bei der QCTC-Symbolauswahl mit Chase-Vereinigung bei niedrigen Datenraten und IR bei hohen Datenraten

Datenrate	Kodierung (binär)	SPID	Fs	Lsc
0	0000	NA	NA	NA
9600	0001	00	0	32L
19200	0010	00	0	16L
38400	0011	00	0	8
76800	0100	00	0	4L
153600	0101	00	0	4L
307200	0110	00	0	2L
307200	Olli	01	2L	2L
307200	1000	10	4L	2L
614400	1001	00	0	2L
614400	1010	01	2L	2L
614400	1011	10	4L	2L
1024000	1100	00	0	1,8L
1024000	1101	01	2L	1.8L
1024000	1110	10	4L	1,8L
1024000	1111	11	L	1,8L

Wie voranstehend geschildert stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verfügung, um Rahmen unter Verwendung der HARQ zu übertragen, um die Sendedurchsatzrate bei dem Datenkommunikationssystem des Typs IxEV-DV zu verbessern, sowie eine zugehörige Kanalstruktur. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung setzt QCTCs für einen Kodierer auf HARQ-Grundlage ein, und verwendet selektiv die Chase-Vereinigungstechnik und die Technik mit inkrementaler Redundanz zur Rahmenübertragung, um so die Übertragungsdurchsatzrate zu erhöhen.

Claims (12)

1. Einrichtung zum Kodieren von Eingangsinformationsbits durch einen quasi-komplementären Turbocode (QCTC) bei einer vorbestimmten Coderate, um Codewortsymbole zu erzeugen, und die erzeugten Codewortsymbole zu übertragen, wobei die Einrichtung aufweist:
einen Selektor zur Auswahl eines Musters unter vorbestimmten Mustern entsprechend einigen oder sämtlichen erzeugten Codewortsymbolen, um die erzeugten Codewortsymbole in einer Unterpaketlänge zu übertragen, die auf der Grundlage einer Datenrate festgelegt wird, und zur Auswahl von Information entsprechend der Datenrate, der Unterpaketlänge und dem ausgewählten Muster aus einer Tabelle, in welcher die Datenrate, die Unterpaketlänge und das ausgewählte Muster vorher auf vorgegebene Information abgebildet wurden, und zur Auswahl und Ausgabe von Codewortsymbolen auf der Grundlage des ausgewählten Musters; und
einen Symbolrepeater zum Wiederholen der Symbole auf Grundlage des ausgewählten Musters so häufig wie eine Anzahl, die entsprechend der Datenrate bestimmt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher beim ursprünglichen Übertragen der Codewortsymbole der Selektor die Codewortsymbole entsprechend einem vorbestimmten Muster für das ursprüngliche Senden auswählt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher beim erneuten Senden der Codewortsymbole der Selektor ein Muster auswählt, das so definiert ist, dass ein Symbol nach dem letzten Symbol eines vorher übertragenen Unterpakets das erste Symbol eines momentanen Unterpakets wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Selektor Symbole entsprechend einer Technik mit inkrementaler Redundanz auswählt, wenn die Datenrate höher ist als eine vorbestimmte Schwelle.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Selektor Symbole entsprechend einer Technik mit inkrementaler Redundanz auswählt, wenn die Datenrate kleiner oder gleich einer vorbestimmten Schwelle ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Selektor Symbole entsprechend einer Chase-Vereinigungstechnik auswählt, wenn die Datenrate kleiner oder gleich einer vorbestimmten Schwelle ist.

7. Einrichtung zum Kodieren von Eingangsinformationsbits durch einen quasi-komplementären Turbocode (QCTC) bei einer vorbestimmten Coderate, um Codewortsymbole zu erzeugen, und die erzeugten Codewortsymbole zu übertragen, wobei die Einrichtung aufweist:
einen Interleaver zum Verschachteln der Codewortsymbole; und
einen Selektor zur Auswahl eines Musters unter vorbestimmten Mustern entsprechend einigen oder sämtlichen der erzeugten Codewortsymbole, um die erzeugten Codewortsymbole in einer Unterpaketlänge zu übertragen, die entsprechend einer Datenrate festgelegt wird, und zur Auswahl von Information entsprechend der Datenrate, der Unterpaketlänge und dem ausgewählten Muster aus einer Tabelle, in welcher die Datenrate, die Unterpaketlänge und das ausgewählte Muster vorher auf vorgegebene Information abgebildet wurden, und zur Auswahl und Ausgabe von Codewortsymbolen auf der Grundlage des ausgewählten Musters.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, bei welcher bei der ursprünglichen Übertragung der Codewortsymbole der Selektor die Codewortsymbole entsprechend einem vorbestimmten Muster für eine ursprüngliche Übertragung auswählt.

9. Einrichtung nach Anspruch 7, bei welcher bei der erneuten Übertragung der Codewortsymbole der Selektor ein Muster auswählt, das so definiert ist, dass ein Symbol nach dem letzten Symbol eines vorher übertragenen Unterpakets das erste Symbol eines momentanen Unterpakets wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 7, bei welcher der Selektor Symbole einer Technik mit inkrementaler Redundanz auswählt, wenn die Datenrate höher ist als eine vorbestimmte Schwelle.

11. Einrichtung nach Anspruch 7, bei welcher der Selektor Symbole entsprechend einer Technik mit inkrementaler Redundanz auswählt, wenn die Datenrate kleiner oder gleich einer vorbestimmten Schwelle ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 7, bei welcher der Selektor Symbole entsprechend einer Chase-Vereinigungstechnik auswählt, wenn die Datenrate kleiner oder gleich einer vorbestimmten Schwelle ist.