TW576050B - Method and apparatus for time efficient retransmission using symbol accumulation - Google Patents

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TW576050B
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Joseph P Odenwalder
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Description

576050 五、發明說明（1) 發明之背景 發明之範圍 本發明係關於資料通訊。更具體言之，本發明係關於一 種新穎及改良之使用資料累積而有效重新傳輸資料之方法 及裝置。 相關技術之說明 使用分碼多路接達（CDMA)調變技術為數種有利於大量系 統用戶之通訊技術中之一種。其他例如分時多路接達 (TDMA)及分頻多路接達（FDMA)之多路接達通訊系統技術， 在本行技術中為已知。但是CDMA之擴展頻譜調變技術之其 他用於多路接達通訊系統之調變技術有顯著之優點。於一 路接達通訊系統中使用CDMA技術曾揭示於美國專利第 4，9 0 1，3 0 7號中，此專利之名稱為「使用衛星或地面轉發 器之擴展頻譜多路接達通訊系統」，此專利業已讓授予本 發明受讓人，現以參考方式納於本文中。於多路接達通訊 系統中使用CDMA技術進一步揭示於美國專利第5, 1 0 3, 45 9 號，其名稱為「於一 C D Μ A細胞式電話系統中產生信號波形 之系統及方法」，此專利亦讓授予本發明之受讓人及以參 考方式納於本文中。此外，此CDMA系統可予以設計以符合 用於「雙重模式寬帶擴展頻譜細胞式系統之 T I A / E I A / I S - 9 5 A行動站及基地站相容標準」，此標準即% 作I S - 9 5 A標準。 CDMA之固有特性為寬帶信號，藉將信號能量擴展於一寬 帶寬上而提供一種頻率分集形式。因此，頻率選擇性衰減
O:\55\55837.ptd 第6頁 576050 五、發明說明（2) 僅影響一小 多個 站， 藉利 別接 例， CDMA 及美 系統 讓人 反 言 ， 擾。 經驗 在當 力口反 前 言 ， 站之 之， 資料 接收 遠方 準〇 經過並 而至一 用多路 收及處 經例示 細胞式 國專利 中之分 及以參 向鍵路 每一遠 因此， 之總干 用戶不 向鏈路 向鍵路 基地站 高傳輸 如果基 傳輸。 之前向 站調整 部分之信 行鏈路之 行動用戶 徑環境， 理而獲致 於美國專 電話系統 第 5, 109, 集接收機 考方式納 意指自遠 方傳輸站 反向鏈路 擾之限制 在通話時 能力。 意指自基 之傳輸功 功率可造 地站之傳 地面頻道 鍵路信號 其信號傳 號帶寬。空間或路徑之分集可藉提供 信號路徑，經由二個或更多之基地 或遠方站而獲致。再者，路徑分集可 藉使信號以不同傳播延遲抵達而被分 。使用路徑分集之改良之解調之舉 利第5 , 1 0 1，5 0 1號中，其名稱為「於 通訊中提供軟交接之方法及系統」， 3 9 0號，其名稱為「C D Μ A細胞式電話 」：此二項專利均讓授予本發明之受 於本文中。 方站傳輸至基地站。對於反向鏈路 對於網路中其他遠方發射站均構成干 能力均受到一遠方站自其他遠方站所 。CDMA系統可藉傳輸較少位元，因而 ，使用較少功率及減少干擾，而得增 地站傳輸至遠方站。對於前向鏈路 率係基於數種理由而加以控制。基地 成對其他基地站之過渡干擾。換言 輸功率太低，遠方站則會接收錯誤之 衰減及其他已知因素會影響遠方站所| 之品質。結果，基地站需試圖就每一 輸功率以維持遠方站所需之性能基
國11
O:\55\55837.ptd 第7頁 576050 五、發明說明（3) 前向鏈路及反向鏈路均能以可變之資料率傳輸資料。—— 種用於傳輸具有固定大小之資料包中之資料之方法，且其 中資料源係以可變之資料率提供資料者，此方法經詳細說 明於美國專利第5，5 0 4，7 7 3號中，其名稱為「將需傳輸之 資料格式化之方法及裝置」此專利已讓授予本發明之受讓 人及以參考方式納於本文中。資料經分割成資料包（或簡 稱小包）及每一資料包然後將之編碼成經編碼之小包。一 般言之，此經編碼之包具有預定之持續時間。舉例而言， 根據用於前向鏈路之I S - 9 5 A標準，每一經編碼之資料包寬 度為2 0毫秒，符號率為1 9 . 2 Ks ps，每一經編碼之資料包 包含384個符號。具有二分之一或四分之三比率之一回旋^1. 編碼器根據應用情況予以使用以將資料編碼。如使用1 / 2 比率編碼器，資料率約為9 . 6 K bp s。如使用9 . 6 Kbp s資料 率，則每一資料包有1 7 2資料位元，1 2循環冗餘核對（CRC ) 位元及8代碼尾位元。 在例如4.8 Kbps，2.4 Kbps，或1.2 Kbps之較低資料率 時，經編碼之資料包中之代碼符號使之重複N s次以保持一 恆定之1 9. 2 Kbps符號率。符號重複之實施係用以提供時 間分集以其改善受損頻道中之解碼性能。為能將傳輸功率 減至最少或增加系統能力，每一符號之傳輸功率位準根據 重複率Ns而按比例增減。 根據IS-95A標準，每一資料包均以CRC多項式以塊編碼 及然後以回旋方式編碼。此經編碼之資料包自根源裝置將 經編碼之資料包傳輸至目的地裝置。在目的地裝置處，所
O:\55\55837.ptd 第8頁 576050 一種使用符號累積 根據本 一目的 將資料 料包而 序之一 資料包 之資料 息予.根 ，根源 差之資 信號解 資料包 之能量 〇目的 新傳輸 一種代 而以 發明 地裝 解碼 以其 部分 是否 包有 源裝 裝置 料包 調， °目 連同 地裝 所提 替方 有效 ，資 置。 於一 時間 有誤 誤差 置。 在傳 °目 將所 的地 其就 ψ Pk 一、、、 供之 式為 使用一 V i t e r b i解碼器以回旋方式 然後由一 C R C核對器核對，以決定 正確解碼或有誤差。此CRC核對僅 包中是否有誤差存在。此CRC核對 要有另一機制以其可改正所接收之 資 五、發明說明（4) 接收之資料 解調。此經 所接收之資 能決定在經 無法改正誤 資料包中之 發明之簡要 本發明為 之新穎及改 自根源裝置 料傳輸’將 例，係將資 目的地裝置 核對，以決 具體實例， 輸一否定回 根據例示 重新傳輸所 料傳輸及重 新資料包及 收之重新傳 資料包業已 資料包解碼 改善正確解 包經解調及 解碼之貨料 料包是否已 解碼之資料 差。因此需 誤差。 說明 善之方法。 產生而達到 信號解調及 料分割成資 於其解碼程 定所接收之 如果所收到 答（NACK)訊 性具體實例 接收之有誤 新傳輸，將 重新傳輸之 輸之資料包 累積之能量 。由隨後重 碼之機率。 方式重 料傳輸 目的地 根據一例 圖框時 對資料 差。根 ，目的 輸新資 的地裝 接收之 裝置然 所接收 後試行 額外能 目的地 新傳輸資料 以標稱方式 裝置接收 示性具體 段中傳輸。 包實施CRC 據此例示性 地裝置即傳 料包之同時 置接收此資 資料分開成 後累積所接 之有誤差 將所累積 量之累積可 裝置可自行
O:\55\55837.ptd 第9頁 576050 五、發明說明（5) 將重新傳輸之資料包解碼，而無需將二資料包合併。在二 種情況下，輸貫率均得到改善，因為所接收之有誤差之資 料包之重新傳輸係與新資料包之傳輸係同時為之。 本發明之一目的為在有通道受損情況下能維持通訊系統 之輸貫率。根據例示之具體實例，所接收之具有誤差之資 料包由根源裝置之重新傳輸係連同在同時段中之傳輸同時 為之。一種代替方式為所接收之具有誤差之資料包可在一 額外之通道中重新傳輸，此額外通道與用以傳輸新資料之 通信通道無關。由於經傳輸之資料包不會延遲或阻滯新資 料包，因此在重新傳輸所接收之有誤差之資料包期間可維 持輸貫率。 < 本發明之另一目的為藉重新傳輸所接收之具有誤差之資 料包，而使通訊通道之能力成為最‘大，但使用最小能量， 因此傳輸及重新傳輸之能量之累積可導致資料包之正確解 碼。此所接收之具有誤差之資料包可以較第一次傳輸之新 資料包為少之每位元能量而.重新傳輸。於目的地裝置處， 在所接收之具有誤差之資料包中之每一符號之能量，係連 同經重新傳輸之資料包中每一符號之能量而累積。然後將 所累積之符號予以解碼。 本發明之另一目的為使用最大之比值將經傳輸及重新傳 輸之資料包合併，以改善對於所接收之具有誤差之資料 解碼。對於使用一引示信號支援相干解調之一通訊系統而1 言，目的地裝置使用引示信號實施經接收之符號之點乘 積。點乘積根據經接收之信號權衡每一符號及結果導致最
O:\55\55837.ptd 第10頁 576050 五、發明說明（6) 大比值組合。於傳輸或重新傳輸之中，業已指定予信號路 徑之每一點乘積電路之標量值係以相干方式組合以獲致組 合之標量數值。多重傳輸及重新傳輸之經組合之標量數值 亦以相干方式組合。點乘積及相干組合改善隨後解碼步驟 之性能。對於不傳輸引示信號之通訊系統而言，多重傳輸 及重新傳輸之符號係根據累積前所收到之傳輸或重新傳輸 之經接收信號對雜訊值而予以標度。 圖式之簡要說明 本發明之特點，目的及優點可自以下之詳細說明變為明 白易解，於連同圖式予以說明時，圖式中相同之參考數字 在全部圖中均以相對應方式代表相同之組件，於圖式中：®. 圖1為本發明之通訊系統之示範圖，圖中顯示多個基地 站與一遠方站通訊情形； 圖2為一示範基地站及一示範遠方站之方塊圖； 圖3為一示範前向通信通道傳輸系統之方塊圖； 圖4為一代替性調變器之示範方塊圖； 圖5為一示範回旋編碼器之方塊圖； 圖6為遠方站中之一示範解調器之方塊圖； 圖7為一示範引示相關器之方塊圖； 圖8為遠方站中之一示範解碼器之方塊圖； 圖9為支援多重代碼通道上之資料傳輸之一示範結構方^ 塊圖。 較佳具體實例之詳細說明 為簡明計，於以下之說明中將詳細討論自一根源裝置至
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576050 ::組代碼尾位70插入資料包。格式化之資料包係提供 一回紋編j态3 1 4，此編碼器以回旋方式將資料編碼及將 ^編碼之貝料包提供予符號轉發器3 1 6。符號轉發器3 1 6重 ^經編碼士符號Ns次及於符號轉發器3丨6之輸出處，不管 貝ί包之貧料率為何，均可提供一恆定之符號率。此重複 之資料提供至塊交錯器3 1 8以其記錄符號及將交錯之資料 提供予调變器（MOD) 1 24。一示範調變器丨24a之方塊圖經示 於圖3中。於調變器1 2 4 a中，交錯之資料由乘法器3 3 〇以長 PN碼擴展’此PN碼用以標識需將資料傳輸至其處之遠方站 6+。長fN擴展資料提供予乘法器33 2，此乘法器以對應於指 定予遠方站6之通信頻道之wa 1 s h碼覆蓋此資料。此以 __ Walsh碼覆蓋之資料進一步由乘法器3 3 4a及3 3 41}以短ρΝι及 P N Q碼予以擴展。此短p n擴展資料經提供予發射機（了 μ τ r ) 1 j 6 (見圖2 )，發射機1 2 6將信號濾波，調變及放大。經調 變之信號路徑雙工器1 2 8及經由信號路徑1 〇而由前向鏈路 上之天線130發射。 一代替性调變器1 2 4 b之方塊圖係示於圖4中。於此具體 貝例中，資料源1 2 〇將資料包提供予如上述將資料編碼之 二編碼器1 2 2。交錯資料及引示與控制資料提供予調變器 124b。於調變器124b中，來自第一編碼器122之交錯^料 提供予Walsh調變器4 2 0 a及來自第二編碼器122之交3錯貝資料 提供予Walsh調變器420b。於調變器124b中，第一編曰碼貝器< 1 2 2之交錯資料提供予w a 1 s h調變器4 2 0 a及第二編瑪器1 2°2 之交錯資料提供予W a 1 s h調變器4 2 0 b。於每一 w a 1 s h ^變器
576050 五、發明說明（9) 4 2 0中，資料係提供予乘法器4 2 2，此乘法器以指定予 W a 1 s h調變器4 2 0之W a 1 s h碼覆蓋資料。經覆蓋之資料提供 予增盈元件4 2 4 ’增益元件以標度因數標度資料以獲致所' 需振幅。來自Walsh調變器42 0a及4 20 b之經標度資料提供 予加法器4 2 6，加法器將二信號相加及將相加所得信號提 供予複數乘法器4 3 0。引示及控制資料提供予多工器（Μ υ χ ) 4 1 2 / M U X 4 1 2對二資料就時間予以多工操作及將輸出提供 予增血元件4 1 4。增显元件4 1 4標度資料以獲致所需振幅及 將經標度資料提供予複數乘法器4 3 0。 於複數乘法器430中，來自增益元件414之資料提供予乘 法Is 4 3 2 a及4 3 2 b及來自加法器4 2 6之資料提供予乘法器 43 2 b及432c。乘法器432a及432b以來自乘法器440a之擴展 序列擴展資料，而乘法·器4 32 c及4 3 2d以來自乘法器44 Ob'之 擴展序列擴展資料。乘法器4 3 2 a及4 3 2 c之輸出提供予加法 器434a，加法器434a自乘法器432a之輸出中減去乘法器/ 432c之輸出以提供I頻道資料。乘法器432b及432d之輸出 提供予加法器4 3 4 b，加法器4 3 4 b使二信號相加以提供q頻 道資料。來自乘法器440a及440b之擴展序列藉使PNI及pNQ 分別與長PN碼相乘而獲致。 道標記之二通信頻道之傳輸，但是調變器1 2 4 b仍可予以 改以便利額外頻道之傳輸。於上述說明中，一編螞器丨2 2 用於一通信頻道。一種代替方式為可就所有通信頻道使用 一編碼器1 2 2 ’而將編碼器1 2 2之輸出予以解多工使之成為 雖然圖4所示之調變器1 2 4b支援經以基本頻道及輔助頻 修··
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第14頁 576050 五'發明說明（ίο)
多個資料流，如此使每一通道有一資料流。亦可就上述之 編碼器及調變器之各種不同修改加以考慮，但仍屬於本發 明之範圍。於遠方站6(見圖2)處，前向鏈路信號路徑雙工 器2 0 4而由天線2 0 2接收及提供予接收機（R C V R ) 2 0 6。接收 機2 0 6將信號遽波，解調及量化以獲致數位化之I及q基帶 信號。此基帶信號提供予解調器（DEM0D) 2 0 8。解調器208 使用短PNI以及PNQ碼將基帶信號解擴展，使用相同於基地 站4所使用之Walsh碼將經解擴展之資料解覆蓋，使用長PN 碼將經解覆蓋之W a 1 s h資料解擴展，及提供解調資料予解 碼器210 。 於示於圖8中之解碼器2 1 〇中，塊解交錯器8 1 2記錄解調 資料中之符號及將解交錯之資料提供予解碼器8 1 4。 V 1 t e r b i解碼器8 1 4以回旋方式將解交錯之資料解碼及將此 經解碼之資料提供予C R C核對元件8 1 6。C R C核對元件8 1 6實 C R C核對及視情況將經核對之資料提供予資料槽2 1 2。 於反向鏈路上自遠方站6異基地站4之資料傳輸可發生於 數種具體實例中之一實例中。於第一具體實例中，反相鏈 路傳輸可發生於類似用於前向鏈路之結構之多個正交碼通 道中。用於支援反向鏈路上之多個代碼頻道之一遠方傳輸 系統之示範具體實例，經詳細說明於美國專利申請案第 0 8 / 6 5 4，4 4 3號中，其名稱為「高資料率c d Μ A無線通訊系 統」，此專利案於1996年5月28日提出申請，且已讓授予 本發明之受讓人及以參考方式納於本文中。此結構之一簡 化之方塊圖經示於圖9中。資料源2 3 0將資料包中之資料經
O:\55\55837.ptd 第15頁 576050 五、發明說明（11) 由DEMUX 912而提供予頻道編碼器910。於每一頻道編碼器 9 1 0中’ C R C編碼器9 1 4將資料包以塊編碼，然後將CR C位元 及一組代碼尾位元附加於資料。經格式化之資料包提供予 回旋編碼器9 1 6，編碼器9 1 6以回旋方式將資料編碼及將經 編碼之資料包提供予符號轉發器9 1 8。符號轉發器9 1 8將符 號連同經編碼之資料包予以重複，.以於符號轉發器9丨8之 輸出處提供一恆定之符號率，無論資料率為何均如此。重 複之資料提供予交錯器9 2 0，交錯器9 2 0記錄重複資料中之 符號及將此經交錯之資料提供予調變器（M 〇 D ) 2 3 4。 於調變器2 3 4中，來自每一頻道之經交錯之資料均提供 至Walsh調變器930。於Walsh調變器930中，經交錯之資 由乘法器9 3 2以Walsh碼予以遮蓋，Walsh碼用以標識由傳 輸資料之遠方站傳輸之該組代碼頻道中之代碼頻道。由 W a 1 s h碼覆蓋之資料提供予增益調整器9 3 4，調整器9 3 4以 所需之增益設定放大資料以供代碼頻道之用。Wa 1 sh調變 裔930之輸出提供予複數PN擴展器940，擴展器940將Walsh 碼覆蓋之資料以長PN碼及短pN碼擴展。經調變之資料提供 予發射機2 3 6 (見圖2 )，此發射機將信號濾波，調變，及放 大。經調變之信號路經雙工器2 〇4及於反向鏈路上由天線 2 0 2經信號路徑12發射。反向鏈路結構之一更詳細說明， 可自上述美國專利申請案第〇 8/ 65 4, 44 3號中獲致。 一於第二具體實例中，反向鏈路係根據j s 一 9 5 A標準界定。•矚 貫吳上’遠方站6之反向鏈路發射係根據一通用之p N序列 產生器之時序之偏移。於二次不同偏移時，結果所得之調
O:\55\55837.ptd 第16頁 576050 五、發明說明（12) 變即不相關聯。每一遠方址 滿特之致宝^ . 之偏移均決定於遠方站6之一 實例中為電序號（ESN)。因—靶具肢 電子序號所決定之一不相關此和，母一运方站根據其獨特 第二具體實例之反向鏈路』=t ^員1、,輸。 4，9 0 1，3 0 7號中。簡言之，:、構充/刀說明於吳國專利案第 器2 3 2，此編碼器以一 CRC埗貝料包由資料源2 3 0提供予編碼 姊編與之次杜/壬、— 鬼碼及一回旋碼將資料包編碼。 複以維持~恆定之符號率，不論資料率 ^ 1 了. ^之貝料之6個符號均映射於一 6 4位元Wa 1 sh符 ί ΐ ^ 信號由長⑽碼及短PN碼予以擴展。經調變之 ^ ；：供至發射機2 3 6 ,此發射機實施第一具體實例中所 說明之同樣功能。 資料符號之解調 圖6為一示範方塊圖，例示用於將接收之信號予以解 调。得自接收機1 5 0或2 0 6之數位化I及Q基帶信號提供予一 組相關器6 1 0。每一相關器6丨〇可將其指定予同一根源裝置 之一不同路徑或一不同根源之一不同傳輸。於每一經指定 之相關器610中，基帶信號係由乘法器62〇以短ρΝι及PNq碼 解擴展。位於每一相關器6丨〇中之短p N I及p N Q碼可有一獨 特之移位’此移位對應於由相關器61〇解調之信號所經驗 之傳播延遲。由短PN解擴展之資料係由乘法器622以指定 ==關6 1 G所接收之通信頻道之Wa i sh碑而解覆蓋。經解馨_ 復盍之資料提供予濾波器6 24，濾波器6 2 4累積於一Walsh 符號時段之經解覆蓋之資料之能量。 μ 、
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第17頁 576050 五、發明說明（13) 得自乘法器6 2 0之短PN解擴展資料亦包含引示信號。於 此示範之具體實例中，於根源裝置處，引示信號覆蓋以對 應於W a 1 s h碼「0」之全零序列。於代替性具體實例中，引 示信號覆蓋以有如同在申請專利.程序中之第〇 8 / 9 2 5，5 2 1號 美國專利申請案中所說明之正交引示序列，此申請案之名 稱為「用於提供正交點束，區段，及毫微單位之方法及裝 置」，此申請案於1997年9月8日提出申請，且業經讓受予 本發明之受讓人及以參考方式納於本文中。經以p N解擴展 之資料提供予引示相關器6 2 6 ，此相關器實施引示解覆 蓋，符號累積，及對經擴展之資料之低通濾波以將由根源& 裝置傳輸所使用之其他正交頻道（例如通信頻道，傳呼頻__ 道，接達頻道，及功率控制頻道）中之信號去掉。如果引 示信號覆以Wa 1 sh碼「0」，則無需有wa 1 sh解覆蓋以獲致 引示信號。 圖7中顯示一示範引示相關器之方塊圖。得自乘法器6 2 0 之經擴展之資料提供予乘法_器7 1 2，乘法器7 1 2以引示 W a 1 s h序列將經擴展之資料解覆蓋。於示範具體實例中， 引示W a 1 s h序列對應於W a 1 s h碼「〇」。但是亦可使用其他 正交序列並且仍屬於本發明之範圍。經解覆蓋之資料提供 予符號累積器7 1 4。於此示範具體實例中，符號累積器7 ! 4 就引示W a 1 s h序列長度而累積經解覆蓋之符號，此長度對 於I S - 9 5 W a 1 s h序列言，則其持續時間為6 4切片。累積之·® 資料提供予濾波器7 1 6，此濾波器將資料濾波以除去雜 訊。低通濾波器7 1 6之輸出包括引示信號。
O:\55\55837.ptd 第18頁 576050 五、發明說明（14) 對應於經濾波之引示信號之二.複數信號（或向量）及經濾 波之資料符號提供予點乘積電路6 3 0，乘積電路6 3 0以本行 技中所熟知之方式計算二向量之點乘積。於示範具體實例 中.，點乘積電路6 3 0詳細說明於美國專利第5, 5 0 6, 8 6 5號 中，其名稱為「引示載波點乘積電路」，此專利業已讓授 予本發明之受讓人及以參考方式納於本文中。點乘積電路 6 3 0將對應於經濾波之資料符號之向量投射於經濾波之引 示信號之向量，與向量之振幅相乘，及提供一帶正負號之 標量值予組合器6 4 0。 得自每一相關器6 1 0之引示信號代表由該相關器6 1 0所接 收之信號路徑之信號強度。點乘積電路6 3 0使對應於經濾< 波之資料符號之向量之振幅，對應於經濾波之引示信號之 向量之振幅，及二向量之間之餘弦角度相乘。因此，點乘 積電路6 3 0之輸出對應於經接收之資料符號之能量。二向 量之間之角度之餘弦（例如引示角減去通信角）根據引示及 通信向量二者中之雜訊權衡.輸出。 組合器6 4 0接收來自每一相關器6 1 0之標量值，相關器 6 1 0業經指定予一信號路徑及將標量值合併。於示範具體 實例中，組合器6 4 0以相干方式將用於每一經接收之符號 之標量值合併。組合器6 4 0之一示範具體實例經詳細說明 於美國專利第5，1 0 9，3 9 0號中，其名稱為「多路近接細胞^ 式電話系統中之分集接收機」，此專利業經讓授予本發明, 之受讓人及以參考方式納入本文中。相干組合將每一相關 器6 1 0之標量輸出之符號納入考慮及產生自不同信號路徑
O:\55\55837.ptd 第19頁 576050 五、發明說明（15) 所接收之信號之最大比例組合。組合器6 4 0之經組合之標 量值係以用於隨後之解調及解碼之一 m位元軟決定值代 表。此軟決定值提供予乘法器6 42，乘法器6 4 2以長PN碼將 軟決定值解除擴展以產生解調資料。此經解調之資料以上 述所說明之方式解碼。 如果通訊系統中引示信號不由源裝置傳輸，即不於此系 統中實施點乘積。組合器6 4 0僅將自濾波器6 2 4所接收之信 號之經測出之振幅（或能量）組合。 確認程序 當備有C R C核對時，目的地裝置能決定資料包是否能在 以V i t e r b i解碼器改正之情況下收到。根據本發明，可使《 用數種協定中之一種協定以控制所接收之具有誤差之資料 包之重新傳輸。以下之具體實例中列出數種可使用之方 法。其他之方法則為本發明之延伸並且屬於本發明之範 圍。 根據第一具體實例，如果_資料包經正確接收，目的地裝 置即就每一經接收之封包確認及將一 A C K訊息發回至根源 裝置，或者如果所接收之封包有錯誤即發出一 NACK訊息。 對於每一傳輸之資料包而言，根源.裝置監視ACK及NACK訊 息及重新傳輸所接收之有誤差之資料包。根據本具體實 例，如果用於該資料包之A C K及N A C K訊息未在預定時段中g 收到，此根源裝置可重新傳輸一資料包。再者，如果在^ 定數目之重新傳輸之後未收到ACK或NACK訊息，根源裝置 可終止此重新傳輸。
O:\55\55837.ptd 第20頁 576050 五、發明說明（16) 根據第二具體實例，目的地裝置以有如第一具體實例中 一樣，以ACK及NACK訊息確認每一經接收之資料包。此等 訊息由目的地裝置以有序方式發送至根源裝置。因此，如 果根源裝置認知未收到有關一資料包之訊息，根源裝置即 重新傳輸該資料包。舉例而言，如果根源裝置收到有關資 料包i + 1之一訊息，但是未收到有關資料包i之訊息，則根 源裝置認知資料包i或有關資料包i之一訊息未經以適當方 式收到。因此，根源裝置重新傳輸資料包i。此第二具體 實例為可用以加速重新傳輸程序之第一具體實例之延伸。 根據第三具體實例，目的地裝置僅當收到有誤差之資@ 包時方以N A C K訊息確認。根源裝置僅當收到N A C K訊息時 重新傳輸資料包。目的地裝置可重新傳輸NACK訊息（例 如，於一預定時段之後，重新傳輸尚未以正確方式收 到）。 資料重新傳輸
根據示範具體實例，如果.收到之資料包有誤差，目的地 裝置即將一 NACK訊息傳回根源裝置。所接收之有誤差之資 料包可與現今圖框中之新資料包或隨後圖框中之新資料包 同時重新傳輸。實施之較佳者，所接收之有誤差資料包係 於現今之圖框中重新傳輸以將處.理延遲減至最少。根據示 範具體實例，重新傳輸之資料包括與先前傳輸者相同之 碼符號。根據一代替性具體實例，此重新傳輸之資料包^ 括新代碼符號。 圖5中顯示本發明之一示範回旋編碼器3 1 4之方塊圖。根
O:\55\55837.ptd 第21頁 576050 五、發明說明（ΙΌ 據示範具體實例，回旋編碼器3丨4為一限制 器’當然亦可使有其他限制長度。輸入位dD編碼 延遲元件512。自經選擇之延遲元件512之 ς (—1) 法器，此加法器實施輸入之模2加法以提供^ 一組加 對於每一加法器5 1 4，延遲元件5 1 2根據就出。 之一多項式。 九巧性能仔細選擇 當示範具體實例中經重新傳輸之資料包包 二 者相同之代碼符號時，回旋編碼器3丨4係就 /、先W傳輪 設計。例如，對於1 / 2率回旋編碼器3 1 4而言，而之^代碼一率 生器（例如分別為得自加法器51 4a及5 14b之^〇’ ^要二產 之產生器可予以省略。於接收機處，用於經重g . ^ 料包之代碼符號可與得自先前傳.輸之相對應之；釋’ 合或可取代該等先前傳輸之符號。得自符號累積之$ == 能量導致於接收機處有改良之解碼性能。 曰 當代替性具體實例中經重新傳輸之資料包包括可能未於 先前傳輸之新代碼付號日ΤΓ ’··回旋編碼器係予以設計用以各 種不同之代碼率產生代碼符號。現參看圖5，對於一典型 1 / 2率回旋編碼器3 1 4言’每一輸入位元導致二輸出碼符號 (例如得自產生器gO及g 1)。原始傳輸可包括用於原始碼率 之代碼符號（/列如得自用於1 / 2率之產生器g 〇及g 1 )。如果 此所收到之貢料包具有誤差，則重新傳輸之資料包可包 得自其他產生器之在先前未傳輸之代碼符號（例如得自g2·Ρ 及/或g 3 )。於接收機處’用於重新傳輸之資料包之代碼符 號係與相對應之得自先前傳輸之代碼符號相交錯（非組
O:\55\55837.ptd 第22頁 576050 五、發明說明（18) 合）。Vi terbi解碼器然後使用對應於累積之資料包之一代 碼率而將累積之資料包解碼（此資料包包括得自經傳輸及 重新傳輸之資料包之代碼符號）。舉例而言，現假定原始 傳輸使用1/2比率及Vi terbi解碼器使用1/2比率實施原始 解碼。進一步假定所接收之資料包有誤差。經重新傳輸之 資料包可包括得自產生器g 2之代碼符號。在此種情形下， V i t e r b i解碼器使用1 / 3比率將自產生器g 0 ，g 1 ，及g 2之代 碼符號解碼。同樣，如果累積之資料包經解碼而有誤差， 包括得自產生器g 3之代碼符號之一額外重新傳輸之資料包 可予以傳輸，Vi terbi解碼器可使用1/4比率將包括得自^ 生器g 0，g 1及g 3之代碼符號之累積資料包解碼。較低之 碼率可就原始之1 / 2率提供增強之誤差改正能力。 其他之資料率亦可藉使用穿孔碼而產生並且屬於本發明 之範圍。穿孔碼係由J. Cain， G. Clark，及J. Geist於 彼等之「（ η -1 )/ η率之穿孔回旋碼及簡化之最大可能性解 碼」文章中加以充分討論，此文章載於1 9 7 9年1月I Ε Ε Ε之 根據資訊理論之事項處理，I Τ- 2 5，第9 7 - 1 0 0頁。例如， 原始之傳輸可包括得自用於1/2比率之產生器gO及gl之代 碼符號及重新傳輸可包括得自產生器g 2及g 3之業經穿孔至 3 / 4比率之代碼符號。得自二種傳輸之累積之資料包包括 得自g〇 ，gl ，g2及g3產生器及具·有3/1 0比率之代碼符號 穿孔操作使需予以重新傳輸之代碼符號之數目減少，但亦_ 會減少回旋碼之誤差改正能力。 當通訊系統中符號率無法增加以適應額外之重新傳輸符
O:\55\55837.ptd 第23頁 576050 五、發明說明（19) 號時，根源裝置可改變回旋編碼器之代碼比率以減少為新 資料包所需之代碼符號之數目。此種在代碼符號方面之節 省因之可供重新傳輸之資料包使用。例如，包括1 9 2位元 之一資料包可以使用一 1 / 2比率之碼而以標稱方式編碼。 為能將一資料包與一新資料包同時傳輸，此新資料包可以 一 3 / 4比率編碼，因而產生2 5 6個代碼符號。其餘之1 2 8個 代碼符號可包括重新傳輸之資料包。 使用此種可將新資料包之代碼比率予以調節之設計，即 可能以標稱方式操作符號之重複。由於代碼比率之降低， 因此可能需要一較高之操作Es/ I。以維持相同位準之性能。 傳輸功率位準可予以調整，因而.可使每一符號之Es增加以ί 維持所需之性能位準。此項設計特別有利於當新資料包之 資料率在全速率時避免所產生之延遲。 根源裝置可於很多具體實例中之一實例中重新傳輸所接 收之具有誤差之資料包。根據第一具體實例，重新傳輸係 藉使用用於重新傳輸之資料.包之代碼符號以取代用於新資 料包之重複符號而完成。舉例而言，如果於一圖框中有 3 8 4符號及其中有2 8 8符號係經重複，則此等2 8 8符號可用 為供重新傳輸資料包用之代碼符號。至少有9 6符號係為新 資料包之代碼符號保留。如果重·;新傳輸之資料包可改善由 目的地裝置之解碼及導致一無誤差之資料包，則此重新傳樣 輸不會降低輸貫率，即使頻道中有誤差存在亦然。 所接收之具有誤差之資料包之機率決定於其品質，此品 質係由所接收之信號之每位元能量對於雜訊加干擾之比值
O:\55\55837.ptd 第24頁 576050 五、發明說明（20)
Es/ I。以及信號品質對時間之變化而予以測量。每位元之能 量Es係由一符號週期所接收之能量數量所決定。如果經重 複之符號係用以供重新傳輸之資料包之代碼符號之用，則 新符號及重新傳輸之符號之符號週期即以對應方式縮短。 如果傳輸功率藉根源裝置維持於相同位準，則Es對於每一 新符號及重新傳輸之符號為較低及可造成較高之誤差率， 為能於一較短之符號週期期間維持同樣之Es，則需增高符 號之傳輸功率位準。事實上，傳輸功率位準可予以增加， 如此可使£3高於標稱值，以補償由於未重複符號而造成時 間分集之損失。
傳輸功率位準可以相同數值或不同數值予以增加以供4 符號或重新傳輸之符號之用。此種選擇由對於系統考慮所 決定。如果傳輸功率位準就重新傳輸之符號經充分增高 時，目的地裝置可將重新傳輸之資料包解碼，而無需考慮 經接收之具有誤差之原始資料包。然而，較高之傳輸功率 會消耗系統資源及因之會減少系統能量。根據較佳之具體 實例，傳輸功率位準係予以調整，如此可使用於重新傳輸 之符號iEs低於新符號之Es。此外，用於重新傳輸符號之 傳輸功率位準可將設定稍高於最低位準，如此可使重新傳 輸符號之能量當其與目的地裝置業已就該等符號累積之能 量相組合時，遂產生所需之性能位準。 I 用於重新傳輸之符號之最低傳輸功率位準可以下述方式胃 計算。首先，通訊系統決定為所要求之性能位準所需之 Es/ I。。此所需iEs/I。約等於由功率控制環路所維持之
O:\55\55837.ptd 第25頁 576050 五、發明說明（22) 接收之具有誤差之資料包重新傳輸。 根據第二具體實例，所接收之具有誤差之資料包係經可 供傳輸用之一額外代碼頻道而重新傳輸至目的地裝置。此 具體實例之一主要優點為此經接收之具有誤差之重新傳輸 係與新資料包之傳輸無關。是故，重複之數目，功率位 準，及代碼率均無需改變以配合重新傳輸。此外，第二具 體具例可使根源裝置重新傳輸，甚至新資料包為滿率圖框 時亦然（即當無代碼符號於圖框中重複之時）。第二具體實 例之一額外優點為易於將額外之代碼頻道置於得自正常通 信頻道之一正交頻道之上以減少峰值，以將能降低系統性β 能之振幅變化予以平均。引示頻道，正常通信頻道，功 控制頻道，可予以組織以平衡四相移鍵控（Q P S Κ )或0 Q PS Κ 調變中之I及Q頻道。 上述資料重新傳輸之各種不同模式可用以重新傳輸一整 個資料包或一部分資料包。對於某些通訊系統言，可能於 一資料包之持續期間監視傳輸鏈路之品質。根據示範具體 實例，鏈路品質可以上述美國專利申請案第0 8 / 7 2 2，7 6 3號 中所說明之方式量測Es/ L而予以監視。在此種情況下，一 種更合乎節約之方式為當傳輸鏈路品質不佳時（例如低於 一預定之臨限值時），僅重新傳輸資料包中對應於該時段 之部分。有關鏈路品質不良之時段之指示可將其傳輸至根_ 源裝置，此根源裝置然後可僅將資料包中對應於前述之時_ 段之該部分重新傳輸。所接收之具有誤差之資料包重新傳 輸，可如上述，係適用於在前向及反向鏈路上之重新傳
O:\55\55837.ptd 第27頁 576050 五、發明說明（23) 輸。 自上述可知，使用於本說明中之符號累積係指一資料包 傳輸能量連同一全部或部分之一次或多種重新傳輸之能 量。符號累積亦指相同代碼符號之累積（經由代碼符號之 相加及/或取代及使用相同之碼率）及不同代碼符號之累積 (經由交錯及使用較低碼率）。 重新傳輸之資料包之處理 如果為資料傳輸使用誤差改正編碼，即無需將所接收之 具有誤差之資料包作完全重新傳輸以便正確將資料包解 碼。根據本發明，目的地裝置將所接收之資料包解碼及實 施CRC核對，以決定所接收之資料包是否有誤差。如果所鲁 接收之資料包有誤差，包括有具有誤差之經接收之資料包 之符號即予以儲存以供隨後解碼之用。根據示範具體實 例，此種儲存可使用一儲存元件或任何數目之記憶器裝置 中之一種而付諸實施，此種記憶器裝置於本行技術中係為 已知，例如隨機接達記憶器.（RAM)，鎖存器，或其他型式 之記憶器裝置。 根源裝置將所接收之具有誤差之資料包使用上述諸方法 中之一種方法予以重新傳輸。目的地裝置接收經重新傳輸 之資料包，累積重新傳輸之資料包之能量連同就所接收之 具有誤差之資料包業已累積之能量，及將所累積之資料 j 解碼。重新傳輸之資料包之額外能量增加可將累積之資料_ 包正確解碼之可能性。累積之資料包之誤差之機率一般顯 著小於原始接收之資料包者，因為大量之能量可自原始傳
O:\55\55837.ptd 第28頁 576050 五、發明說明（24) 輸及重新傳輸而得累積。 根據示範具體實例，能量之累積係就每一符號逐一實 施。對於每一符號言，重新傳輸之符號之組合標量值（得 自組合器6 4 0 )係以相干方式與業經就此資料符號累積之標 量值組合。累積工作可使用一算術邏輯單元（A L U )，一微 處理器，一數位信號處理器（DS P ) _，或其他經程式規劃或 設計以實施本文所揭示之功能之裝置而予以完成。再者， 相干之組合將標量值之符號納入考慮。相干組合將自傳輸 及重新傳輸所接收之信號予以最大比率組合。在此方面， 重新傳輸可視作得自一耙形接收機之額外指狀部分（或相 關器6 1 0 )之輸出。重新傳輸亦提供用於資料傳輸之時間^ 集。 根據示範具體實例，累積之標量數值可於隨後之解調及 解碼之前予以操作。每一符號之累積之標量數值為軟決定 值，此決定值一般由一 m位元帶正負號之整數代表。軟決 定值最後提供予Viterbi解碼器814以供解碼之用。
V i t e r b i解碼器8 1 4受到位元數目及軟決定值範圍之影響。 具體言之，對於每一代碼分支言，分支度量之計算係將該 代碼分支之軟決定值與一預定值相比較以獲致一分支度 量。然後此分支度量即用以界定··可導致經解碼位元之最大 可能路徑。 I 當能量由於重新傳輸而就每一符號而累積時，軟決定值_ 之數值有增加之趨勢。因此可能需要在Viterbi解碼之前 以一增益因數A v而重新標度軟決定值。由於軟決定值係得
O:\55\55837.ptd 第29頁 576050 五、發明說明（27) 作，由於有能力化費最小系統資源即可正確將資料解碼， 因而可改善資料傳輸之可靠性及可能增加系統之能量。此 外在隨後之時間之重新傳輸亦可提供時間分集及改善資料 傳輸之可靠性。但是以較高之F ER操作需重新傳輸更多之 資料包及可能增加通訊系統之複雜性。 上文中對較佳具體實例之說明可使任何熟諳本行技術人 士使用本發明。此等具體實例之各種不同之修改對於熟諳 本行技術人士言為顯然易解，本文所界定之類屬原理可應 用於其他具體實例而無需使用創造性才能。因此本發明無 意受限於本文所示之具體實例，而應賦予與本文所揭示之 原理及新穎特性相一致之最寬廣之範圍。 __
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Claims (1)

  1. 576綱 案號 90101401 f年/二月艾曰 修正 六、申請專利範圍 1 . 一種用於將資料包解碼之方法， 接收包含第一組代碼符號之第一 當該第一訊框之解 組代碼符號之第二訊框 碼失敗時，接 之傳輸； 累積自該第一訊框之該第一組代 訊框之該第二組代碼符號以獲致一結 解碼。 第1項之方法： 下步驟： 之該第二 將該結果 根據申請 2. 訊框之傳輸步 將該第一 一引示信號及 就每一該 濾波之第一組 將該至少 一經組合之標 收之資料包。 3 .根據申請 框之傳輸步驟 將該弟二 引示信號 組代 之資 專利 驟包 訊框 經渡 至少 代碼 一信 量值 碼符 料包 範圍 括以 之傳 波之 符號 號路 ;該 輸之至少一信 第一組代碼符 信號路徑實施該 之一點乘積以 徑之該等第一 等第一經組合 包括以下步驟： 訊框之傳輸； 收包含第二組及第三 碼符號連同自該第二 果之資料包；及 ，其中該接收該第一 號路徑解調以獲致第 號； 第一引示信號與該經 獲致第一標量值；及 標量值組合以獲致第 之標量值包括該經接 第二 等經 及第 就每一該 滤波之第 三標量數 將該至少 第1項之方法，其中該接收第二訊 步驟： 傳輸之至少一信號路徑解調以獲致 之第二組及第三組代碼符號； 號路徑實施該等第二引示信號與該 三組代碼符號之點乘積以獲致第二 專利範圍 包括以下 訊框之該 及經濾波 至少一信 二組及第 值；及 一信號路徑之該等第二標量數值組合以獲致
    O:\55\55837-921204.ptc 第36頁 M60SW _… t號 90101401_年 Θ 月亡曰__ 六、申請專利範圍 第二經組合之標量數值；該等經組合之標量數值包括一經 重新傳輸之資料包。 4 .根據申請專利範圍第1項之方法，其中該接收傳輸步 驟包括以下步驟： 解調該第一訊框之傳輸之至少一信號路徑以獲致該第 一組代碼符號； 解調該第二訊框之傳輸之至少一信號路徑以獲致該第 二組及第三組代碼符號； 使用一第一增益因數標度該第一組代碼符號； 使用一第二增益因數標度該第二組代碼符號。 5 .根據申請專利範圍第4項之方法，其中該第一增益因 數係根據該第一訊框之該傳輸之一經接收之信號之一信號 對雜訊之測量值而界定，及該等第二增益因數係根據該等 第二訊框之傳輸之經接收之信號之信號對雜訊之測量值而 界定。 6 .根據申請專利範圍第1項之方法，其中該累積步驟包 括以下步驟： 使用該等第二組符號之代碼符號以取代該經選擇之第 一組代碼符號之代碼符號以獲致該結果之資料包。 7.根據申請專利範圍第1項之方法，其中該累積步驟包 括以下步驟： 以該等第二組代碼符號與該第一組代碼符號交錯以獲 致該結果之資料包；及 其中該解碼步驟係根據該結果之資料包之代碼比率實施。
    O:\55\55837-921204.ptc 第37頁 5釋ίΡ 修正 :ii 案號 90101401 六、申請專利範圍 8 . —種傳輸資料之方法，包含以下步驟： 處理第一組資料符號以提供第一組及第二組編碼符 號； 傳輸該第一組編碼符號在一預定容量之第一訊框 中； 處理第二組資料符號以提供第三組編碼符號；以及 當該第一訊框解碼失敗時，傳輸該第二組及第三組 編碼符號在該預定容量之第二訊框中。 9 .根據申請專利範圍第8項之方法，其中傳輸在該第二 訊框中之該第二及第三組編碼符號係猎由以該第三組編碼 符號取代至少某些該第二組重覆編碼符號而完成。 1 0 .根據申請專利範圍第8項之方法，其中傳輸在該第二 訊框中之該第二及第三組編碼符號係藉由在一額外代碼頻 上之一訊框中傳輸該第二組編碼符號而成。 1 1 .根據申請專利範圍第8項之方法，其中該第二組編碼 符號之傳輸係以最小之每一位元能量為之，但仍可有對於 該結果資料包之正確解碼。 1 2 .根據申請專利範圍第1 1項之方法，其中該最小每一 位元能量係根據該傳輸之一經接收之信號之一所規定之 E s / I。及一經測量之E s / IQ而加以計算。 1 3 .根據申請專利範圍第1 1項之方法，其中該最小每一 位元能量係根據一所規定之Es/ I。及一結果資料包之Es/ I。而 加以計算。 1 4.根據申請專利範圍第8項之方法，其中該處理第一組
    O:\55\55837-921204.ptc 第38頁
    _90101401_Θ 年 /j 月广日 修正_- 請專利範圍 資料符號以提供第一組及第二組編碼符號之步驟，係根據 相同代碼率而執行。 1 5 .根據申請專利範圍第8項之方法，其中該處理第一組 資料符號以提供第一組及第二組編碼符號之步驟，係根據 不同代碼率而執行。 1 6 .根據申請專利範圍第8項之方法，其中該第二組編碼 符號係以一大於該第一組編碼符號之傳輸能量的能量值傳 輸。 1 7.根據申請專利範圍第8項之方法，其中該第二組編碼 符號係以一小於該第三組編碼符號之傳輸能量的能量值傳 輸。 1 8. —種在一通訊系統中之重新傳輸的方法，在該通訊 系統中資料符號係藉由一回旋編碼器編碼，該回旋編碼器 提供一組供每一資料符號之編碼符號，其中每一編碼符號 係根據該資料符號之一線性組合而產生，且其中該組編碼 符號係自一傳輸站傳輸至一接收站，包含下列步驟： 接收一信息指示至少一時期，在該時期中一個在該傳 輸站及該接收站之間的傳播頻道係為降等的；以及 傳輸一副組編碼符號，其對應至該橫過傳播頻道之該 符號，在該至少一時期之間，而在該時期中一個在該傳輸 站及該接收站之間的傳播頻道係為降等的。 1 9.根據申請專利範圍第1 8項之方法，其中該組編碼符 號係在一預定容量之第一訊框中傳輸，且其中該副組編碼 符號佔據少於第二訊框之容量，該方法尚包括下列步驟：
    O:\55\55837-921204.ptc 第39頁 S76050. 修正 案號 90101401 六、申請專利範圍 編碼一第二組資料符號以提供一第二組編碼符號；以 及 將該第二組編碼符號整合入該第二訊框。 2 0 .根據申請專利範圍第1 8項之方法，其中該副組編碼 符號係以一大於在該組編碼符號之傳輸能量的能量值傳 輸。 2 1 .根據申請專利範圍第1 9項之方法，其中該副組編碼 符號係以一大於在該第二組編碼符號之傳輸能量的能量值 傳輸。 2 2 .根據申請專利範圍第8之方法，其中該處理第一組資 料符號之步驟包含編碼。 其中該處理第一組 其中該處理第二組 其中該處理第， 2 3.根據申請專利範圍第8項之方法 資料符號之步驟包含編碼。 2 4.根據申請專利範圍第8項之方法 資料符號之步驟包含編碼。 組 2 5.根據申請專利範圍第8項之方法 資料符號之步驟包含編碼及突穿。 尚包含 2 6.根據申請專利範圍第3項之方法 組合該至少一信號路徑之該第三標量值以獲得第三組 合標量值；該第三組合標量值包含一新資料包。 2 7. —種資料重新傳輸之方法，包含下列步驟： 處理一第一組資料符號以提供至少二組編碼符號， 其中一第一組編碼符號及第二組編碼符號具有不同之代碼 率；
    O:\55\55837-921204.ptc 第40頁 5(76050: .C 人一r 修正 案號 90101401 六、申請專利範圍 傳輸該第一組編碼符號；以及 當該第一組編碼符號解碼失敗時，傳輸該第二組編碼 符號。 2 8.根據申請專利範圍第2 7項之方法，尚包括： 當該先前傳輸之編碼符號組解碼失敗時，傳輸編碼符號之 剩餘組之一次一組。 2 9 . —種資料重新傳輸之方法，包括下列步驟： 接收包含一第一組編碼符號之一第一資料包； 接收包含一第二組編碼符號之一第二資料包，該第二 組具有與該第一組不同之代碼率，當該第一組編碼符號解 碼失敗時； 累積自該第一資料包之代碼符號至自該第二資料包之 代碼符號，以獲致一結果資料包；以及 解碼該結果資料包。
    O:\55\55837-921204.ptc 第41頁
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