專利名稱：用于umts hsdpa傳輸的最優(yōu)冗余版本(rv)選擇的方法及設備的制作方法
用于UMTSHSDPA傳輸的最優(yōu)冗余版本(RV)選擇的方法及設備
背景技術：
本發(fā)明涉及無線電信網。更具體而言，同時并非為了限制，本發(fā)明 針對在通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)高速下行鏈路分組接入(HSDPA) 傳輸中用于混合自動重復請求(HARQ )操作的冗余版本(RV )的最優(yōu) 選擇的方法及設備。
HARQ組合了前向糾錯(FEC)和自動重復請求(ARQ),以便實 現高數據吞吐量。為了在上下文中提出本發(fā)明，下面給出了對ARQ、FEC 和HARQ的簡要說明。ARQ是依賴于重發(fā)接收時具有錯誤的數據的錯誤 控制方案。在ARQ系統(tǒng)中，消息被分成在已經添加少量奇偶校驗位或冗 余位之后傳送的塊。接收機使用奇偶校驗位檢測在傳輸期間可能發(fā)生的 錯誤。如果檢查到錯誤，則接收機請求重發(fā)包含錯誤的數據塊。ARQ很 簡單，并且在低錯誤率時實現合理的吞吐量。然而，當錯誤率增大時， 吞吐量減少，這是由于需要重新發(fā)送更多的數據。FEC采用糾錯碼通過 在傳送信息位之前給它們添加冗余來檢測和糾正在傳輸期間發(fā)生的錯 誤。香農(Shannon)的信道編碼定理說明假如通過通信信道的數據 速率(包括由于增加了冗余而導致的數據速率)小于信道容量，則始終 存在使信息能夠以任意小的錯誤概率進行傳送的編碼方案。冗余使接收 機能夠檢測并糾正錯誤，而無須重發(fā)信息位。FEC實現了與錯誤率無關 的恒定吞吐量速率(throughput rate)。然而，因為衰落信道條件和鏈路 目適應可能不精確，在只采用F E C的系統(tǒng)中解碼錯誤的概率可以大于 ARQ系統(tǒng)中未被檢測錯誤的概率。為了獲得系統(tǒng)的高可靠性，可能需要 長久強有力的代碼，這增大了系統(tǒng)的復雜性和花費。HARQ系統(tǒng)組合了: ARQ和FEC，以便提高吞吐量，同純ARQ系統(tǒng)相比，復雜度比純FEC系 統(tǒng)更低。HARQ下的基本思想是使用FEC首先進行檢錯和糾錯，并且如 果錯誤是不可糾正的，則請求重發(fā)。HARQ系統(tǒng)使用糾錯碼作為內碼， 而使用檢錯碼作為外碼。如果消息中的錯誤數量在糾錯碼的能力范圍之 內，則錯誤將被糾正，而無需重發(fā)。然而，如果消息中錯誤的數量超過 糾錯碼的能力，則接收機請求重發(fā)消息。
通常使用兩種類型的HARQ模式。當在HARQ中使用了較高階調制
8(HOM)時，例如但不限于16陣列正交調幅(16QAM)時，還能夠進 行類型I的HARQ的變型。
在類型I的HARQ系統(tǒng)中，最初傳送編碼分組，并且如果接收機沒能 解碼該分組，則以未確認(NACK)的形式將重發(fā)請求反饋回發(fā)射才幾。 一旦接收到此NACK,發(fā)射機再次發(fā)送相同的編碼分組。這種類型的 HARQ通常在無線行業(yè)中稱為Chase合并(CC )。
在類型II的HARQ方案中，替代發(fā)送相同的編碼分組的是，發(fā)射機 在接收到NACK時試圖構造并發(fā)送附加的編碼奇偶碼(parity)。這亦稱 為遞增冗余(IR)方案。
在使用HOM時，通過傳送相同編碼比特，但要結合不同的比特-符 號映射，還能夠進行類型I的HARQ的第三變型。例如，在圖l中描述了 用于16QAM的這種映射101、 102、 103、 104的四個示例性選才奪。這稱為 比特再映射式Chase合并(BRMCC )。
基于對精確操作細節(jié)的簡化假設，影響HARQ協議的增益和相對利 益的下列因素已被證實
r1:即將傳送的分組或塊的初始編碼速率。初始編碼速率越高，IR 增益越高。對于較高階調制而言，BRMCC增益通常還隨初始編碼速率 而增加。通常，優(yōu)選n高的IR,以及為HOM優(yōu)選n低的BRMCC。
r0:從其中導出HARQ操作的母編碼速率。母編碼速率越高，IR增 益越高。以及
SNR:信噪比。SNR在傳輸之間變化越快，則IR和BRMCC的增益越 低。可見turbo碼的系統(tǒng)位應該接受更高的保護而非最高的優(yōu)先權。
對基于構造不同RV的速率匹配(RM)代理的理想特性的類型II的 HARQ自適應的指導方針，通常是已知的。尤其是，假設這種RM代理在 被指示按照IR模式操作時，將提供同樣多的尚未使用的編碼比特。例如， 在UMTS中，母編碼速率通常為ro-1/3。因此，如果編碼速率n = 0.8的 初始傳送被報告為NACK，則IR操作的理想RM代理將能夠提供只由未使 用的編碼比特組成的RV。
然而，在第三代合作伙伴計劃(3GPP)技術規(guī)范3GPP TS 25.212 "Multiplexing and channel coding (FDD)"中定義的HSDPA RM代理的精 確特性，不符合此最佳條件。圖2提供了對HSDPA RM程序的概述。該 程序分成兩個階l爻。如圖2所示，在第一階段201,速率為1/3的UMTS turbo代碼字是這 樣進行速率匹配的，即輸出的代碼字可以處于接收機的可用緩沖區(qū)大小 范圍內。如果初始的代碼字長度小于接收機的緩沖區(qū)大小，則此階段可 以是透明的(即，輸出與輸入一致)。此RM階段根據下列公式確定有 效的母編碼速率ro
其中，Nsys、 Np!和Np2在3GPP TS 25.212的第4.5.4節(jié)"Multiplexing and channel coding (FDD)"中進行了定義(同時參見圖2 )。在第二階段202， 代碼字還與當前傳輸格式所規(guī)定的編碼速率進行速率匹配。RM階段根 據下列公式確定初始編碼速率n:
其中，Nsys和Ndata在3GPP TS 25.212的第4.5.4節(jié)"Multiplexing and channel coding (FDD)"中進行了定義(同時參見圖l)。
對于HSDPA中QPSK模式和16QAM模式二者的每個，通過指定第二 階段RM的參數以及比特-符號映射，在3GPPTS 25.212中定義了8個不同 的RV。這些定義重復出現在圖3的表300和圖4的表400中。
應該看到，許多HSDPA RV是上述三類HARQ協議的混合體。因此 必需面向HSDPA操作改進和適配這些程序。所需的是說明HSDPA RV具 體及特殊屬性的新程序和解決方案。要求解決方案可以克服下列在 UMTS HSDPA規(guī)范中確定的問題
HSDPA RM代理在仍然存在未使用的比特時重復比特。需要搜索IR 操作的最優(yōu)RV;
RM代理的精確特性取決于塊長度；
第 一階段的RM有效地提高母編碼速率，并因此降低IR協議的增益； 當比特可以#皮重復時，需要在系統(tǒng)位和奇偶校-瞼位之間進行適當的 優(yōu)先化；以及
需要抵抗快速變化信道條件的防范措施。
因此，有利的是擁有克服列舉的現有技術缺點的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明提供這樣的系統(tǒng)和方法。 發(fā)明概述
本發(fā)明包括具有不同實施復雜程度的用于基于大范圍的搜索來標
識HSDPA傳輸的最優(yōu)RV序列的方法及系統(tǒng)的幾個實施例。提供了 一種 SNR跟蹤算法，和最優(yōu)序列一起用于健壯的HARQ操作。本發(fā)明提供很 多超過現有技術的優(yōu)點，包括但不限于該序列提供來自HARQ操作的 最高增益。因此，重發(fā)的次數被最小化，而數據吞吐量被最大化。此外， 跟蹤算法和自適應算法提供抵抗信道條件異常變化的健壯性，否則，將 明顯使HARQ性能降級。
附圖簡述
在下列章節(jié)中，將參照附圖所示的示例性實施例，描述本發(fā)明，其
中
圖l描述了用于16QAM映射的4個示例性選擇； 圖2描述了 HSDPA RM程序的概觀； 圖3是說明用于QPSK的冗余版本(RV)編碼的表； 圖4是說明用于16QAM的RV編碼的表；
圖5(a) ~ (b)是說明本發(fā)明第三實施例的透明階段l的速率匹配 的最優(yōu)QPSK RV序列的表；
圖6(a) ~ (c)是說明根據本發(fā)明第四實施例的有效母編碼速率 為0.40、 0.45、 0.50的最優(yōu)序列的表；
圖7(a) ~ (c)是說明有效母編碼速率為0.55、 0.60、 0.65的最優(yōu) 序列的表；
圖8(a) ~ (c)是說明有效母編碼速率為0.70、 0.75、 0.80的最優(yōu) 序列的表；
圖9(a) ~ (c)是說明有效母編碼速率為0.85、 0.90、 0.95的最優(yōu) 序列的表；以及
圖1 O是適于執(zhí)行本發(fā)明的方法的發(fā)射裝置的框圖。
發(fā)明的詳細說明
下面將詳細描述圖5 (a) ~ (b)到圖9 (a) ~ (c)的表，其中圖5(a) ~ (b)是說明本發(fā)明第三實施例的透明階段l的速率匹配的最優(yōu) QPSKRV序列的表；圖6(a) ~ ( c )是說明根據本發(fā)明第四實施例的 有效母編碼速率為0.40、 0.45、 0.50的最優(yōu)序列的表；圖7(a) ~ (c) 是說明有效母編碼速率為0.55、 0.60、 0.65的最優(yōu)序列的表；圖8(a) ~
(c)是說明有效母編碼速率為0.70、 0.75、 0.80的最優(yōu)序列的表；以及 圖9(a) ~ (c)是說明有效母編碼速率為0.85 0.90、 0.95的最優(yōu)序列的 表?，F參照圖IO,圖10描述了根據本發(fā)明的用于發(fā)射消息的示例性無線 發(fā)射機IOOO。對于本申請來說，在此使用的術語消息意味著將要傳送的 比特序列。比特的序列可以包括信息比特、報頭比特、校對比特即CRC 比特、和/或奇偶校驗位。信息比特可以表示用戶數據或可以包括控制消 息數據。發(fā)射機1000可以例如在移動終端或無線通信系統(tǒng)的基站中使 用。發(fā)射機1000包括基帶傳輸部1100和射頻(RF)傳輸部2000?；鶐?輸部1100包括檢4昔編碼器1110、糾錯編碼器1120、速率匹配代理1130、 一個或多個冗余版本1140、可選開關1150、以及交織器1160。基帶傳輸 部1100可以例如包括數字信號處理器或其他的信號處理電路。發(fā)射機 1000在控制器1170的指揮下工作，其執(zhí)行存儲在存儲器1180中的程序指 令。盡管控制器1170被表示為發(fā)射機1000的一部分，但本領域技術人員 應該理解控制器1170可以是系統(tǒng)控制器的 一部分。檢錯編碼器1110可以 包括本領域已知的任何檢錯編碼器。例如，檢錯編碼器1110可以包括循 環(huán)冗余校驗(CRC)編碼器。通常在ARQ系統(tǒng)中使用循環(huán)冗余校^r碼， 因為它們能夠通過最低量的冗余碼來檢測大量的錯誤。檢錯編碼器l 110 使用CRC代碼來產生在消息傳輸之前附加到消息上的校驗位。在接收機 使用校驗位來檢測在傳輸期間發(fā)生的錯誤。檢錯編碼器11 IO在本發(fā)明的 上下文中用作外編碼器。糾錯編碼器1120使用前向糾錯碼來編碼用于傳 輸的消息(包括由檢錯編碼器1110添加的校驗位)，以便在接收機能夠 檢測并糾正錯誤比特。糾錯編碼器1120在本發(fā)明用作內編碼器。糾錯編 碼器1120例如可以包括塊編碼器、巻積編碼器、turbo編碼器，或者任何 其他的已知糾錯編碼器。糾錯編碼的具體類型對本發(fā)明不重要，任何已 知的糾錯編碼類型可以用于實現本發(fā)明。例如，本發(fā)明可以使用UMTS 系統(tǒng)的級聯式(parallel-concatenated )turbo碼，這在3GPP技術規(guī)范25.212 的第4.2.3節(jié)進行了說明。糾錯編碼器1120的輸出包括編碼消息。速率匹 配代理1130適于構造不同的冗余版本。對于UMTS系統(tǒng)中的示例性HSDPA傳輸，速率匹配代理的操作在3GPP技術規(guī)范25.212的第4.2.3節(jié)中
的冗余版本，以有選擇地連接所選冗余版本1140與交織器1160。本領域 技術人員應該理解，速率匹配代理1130可以是獨立的設備，如圖10所示， 或者可以要么與糾錯編碼器1120、要么與交織器1160進行組合。交織器 1160偽隨機地重新布置編碼消息中的比特的順序，以便隨機化可能在傳 輸期間發(fā)生的錯誤的位置。此外，盡管圖10示出了交織器1160跟在冗余 版本l 140之后，但是本領域技術人員將理解本發(fā)明不需要這一特殊的布 置。例如，交織器1160可以位于速率匹配代理的前面。RF傳輸部2000 包括調制器21 OO和功率放大器2200。調制器21 OO根據任何已知的調制方 案，例如QPSK、 16QAM等，將編碼消息的交織比特映射到信號載波上。 調制器2100可以操作以根據指定的調制方案產生多個映射。功率放大器 2200在天線(未示出)發(fā)射已調制的消息之前，提供對已調制消息的預 定量的放大?？刂破?170包括邏輯電路，以便根據存儲在存儲器1180中 的程序指令以及根據傳輸變量來控制發(fā)射機1000的操作。根據至少一個 實施例，存儲器1180還可以包括控制器1170將要訪問的至少 一個冗余版 本序列表。注意，本發(fā)明適于基于至少一個變化的傳輸變量從多個RV 中自適應地選擇重發(fā)版本，其中，自適應的選擇基于消息的重發(fā)次數， 或基于消息的系統(tǒng)傳輸與消息的后續(xù)傳輸之間的信道質量變化?？刂破?1170還可以控制于其中并入了發(fā)射機1000的設備的其他方面?？刂破?1170例如可以包括單個微控制器或微處理器。可替換地，兩個或更多這 種設備可以實現控制器1170的功能?？刂破?170可以并入定制的集成電 路或專用集成電路(ASIC)內。存儲器1180可以并入控制器1170中，或 者可以包括離散的存儲設備，例如隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲 器(ROM)、電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM),以及閃存。存儲 器1180可以是作為控制器1170的同一ASIC的 一部分。對控制器1170進行 編程，以便實施自適應混合自動重復請求(HARQ)協議。
現將描述根據本發(fā)明的冗余版本的自適應選擇。就其廣義的術語而 言，實現本發(fā)明的發(fā)射機1000基于變化的傳輸變量，自適應地從兩個或 更多可能的重發(fā)協議中選擇重發(fā)協議。于此使用的術語傳輸變量指影響 從發(fā)射機1000傳輸數據到接收機的任何變量。傳輸變量可以是可控參
13數，例如傳輸使用的編碼速率或調制，或者可以是不可控變量，例如表
現通信信道質量的時變變量，即通信信道的信噪比(SNR)。當接收機 請求重發(fā)時，發(fā)射機1000基于對一個或多個傳輸變量的估計來選擇冗余 版本。根據圖10所示的示例性實施例，速率匹配代理1130產生不同版本 的編碼消息，并將它們傳送給各自的冗余版本1140。編碼消息的每個宂 余版本包括從糾錯編碼器1120輸出的編碼消息比特的子集。此外，如本 領域眾所周知的，編碼消息的每個版本包括包含用于接收機的指令的報 頭比特。發(fā)射機1000在初始傳輸中發(fā)射編碼消息的第一版本，例如冗余 版本O, A。如果消息未被適當解碼，則接收機向發(fā)射機1000回送否定確 認(NACK)，以便觸發(fā)重發(fā)。響應于NACK，控制器1170促使發(fā)射機
到肯定確認(ACK),則控制器1170還可以發(fā)起重發(fā)該消息。當重發(fā)被 觸發(fā)時，控制器1170基于至少一個變化的傳輸變量來確定要采用哪個冗 余版本。
本發(fā)明包括用于基于大范圍的搜索來標識HSDPA傳輸的最優(yōu)冗余 版本(RV)序列的方法及設備。本發(fā)明的方法以及實現本發(fā)明的設備， 用于從發(fā)射臺向接收臺傳送消息。該方法以及實現該方法的設備，基于 至少一個變化的傳輸變量從多個RV中自適應地選擇重發(fā)版本，其中，自 適應的選擇基于消息的重發(fā)次數，或基于消息的系統(tǒng)傳輸與消息的后續(xù) 傳輸之間的信道質量變化。如果選擇基于后者，則重發(fā)版本的自適應選 擇基于消息的系統(tǒng)傳輸與消息的后續(xù)傳輸之間的信噪比變化。此外，如 果重發(fā)版本的自適應選擇基于消息的系統(tǒng)傳輸與消息的后續(xù)傳輸之間 的信噪比變化，則本發(fā)明還包括在信噪比的變化超過4次時選擇系統(tǒng)重 發(fā)。本發(fā)明的方法以及實現該方法的設備，還包括基于至少一個變化的 傳輸變量從多個RV中自適應地選擇所述重發(fā)版本，其中，包括基于(l) 消息首次傳輸的調制類型；(2)消息首次傳輸的初始編碼速率；以及 (3)傳輸消息使用的母編碼速率，自適應地選擇重發(fā)版本。本發(fā)明的 方法以及實現該方法的設備，還包括從為通用移動電信系統(tǒng)(UMTS) 高速下行鏈路分組接入(HSDPA)傳輸定義的多個RV中，自適應地選 擇所述重發(fā)版本，并且包括基于消息的重發(fā)次數，自適應地選擇所述 HSDPA重發(fā)版本。在此公開了不同實施復雜程度的方法的示例性實施 例。提供了一種SNR跟蹤算法，和最優(yōu)序列一起用于健壯的HARQ操作。在HSDPA QPSK和16QAM模式中使用的本發(fā)明的第 一 實施例如下 對于HSDPA QPSK,發(fā)射機根據RV序列
進行重發(fā)。即，
初始傳輸基于Xrv-O,第二次傳輸基于Xn^7,第三次傳輸基于Xn^3,
以此類推。這也意味著RV序列被循環(huán)使用。即，第九次傳輸應該基于 Xrv = 0。對于HSDPA 16QAM才莫式，發(fā)射機根據RV序列[O 1 3 4 5 6 7 1 ] 進行重發(fā)。
在HSDPA QPSK和16QAM模式中使用的本發(fā)明的第二實施例如下 對于HSDPAQPSK才莫式，如果初始編碼速率n (如公式2中定義的)大于 或等于0.5,發(fā)射機根據RV序列[O 7 3 4 1 6 5 2]進行重發(fā)，而如果初編碼 速率小于0.5,則發(fā)射機根據RV序列[O 4 3 6 2 1 6 2]進行重發(fā)。對于 HSDPA 16QAM才莫式，如果公式2中定義的初始編碼速率n大于或等于 0.5，發(fā)射機根據RV序列[O 1 3 4 5 6 7 l]進行重發(fā)。如果初始編碼速率n 小于0.5,則發(fā)射機根據RV序列[O 4 5 6 0 4 5 6]進行重發(fā)。
在HSDPA QPSK和16QAM才莫式中使用的本發(fā)明的第三實施例如下 發(fā)射機按照依據每個具體初始編碼速率r]的RV序列進行重發(fā)。在圖5 (a) ~ (b)中，提供了HSDPA QPSK模式的示例性表500,其說明了 用于透明階段1的速率匹配的最優(yōu)QPSK RV序列。
在HSDPA QPSK^莫式中使用的本發(fā)明的第四實施例如下發(fā)射機按 照依據每個具體初始編碼速率r!和每個具體母編碼速率(如公式l定義 的)的RV序列進行重發(fā)。圖6(a) ~ (c)的示例性表600說明了根據本 發(fā)明第四實施例的用于有效母編碼速率為0.40、 0.45、 0.50的最優(yōu)序列。; 圖7(a) ~ (c)的示例性表700說明了用于有效母編碼速率為0.55、 0.60、 0.65 的最優(yōu)序列。圖8(a) ~ (c)的示例性表800說明了用于有效母編碼速率為 0.70、 0.75、 0.80的最優(yōu)序列。圖9(a) (c)的示例性表900說明了用于有 效母編碼速率為0.85、 0.90、 0.95的最優(yōu)序列。
本發(fā)明的第五實施例如下在 "Incorporating fast fading counter-measures into the optimal RV sequences" —節(jié)描述的SNRi艮蹤和 自適應算法，結合先前四個實施例的任一 實施例一起使用。
舉例來說，使用QPSK模式，描述了與HSDPA HARQ操作相關的問 題，然后公開了本發(fā)明提供的解決方案。
用于HSDPA QPSK模式的支持HARQ操作的RV,基于兩個參數s和r 的不同組合進行定義，其中s規(guī)定是否區(qū)分系統(tǒng)位的優(yōu)先次序，而r規(guī)定速率匹配的起動相位(starting phase )。當s = 1時，所有的系統(tǒng)位將被 傳送，而在s-0時，系統(tǒng)位將只在奇偶校驗位已被用盡時被傳送。因此， s= 1的RV可以稱為系統(tǒng)RV， ^使用系統(tǒng)RV的消息傳輸可以稱為所述消息 的系統(tǒng)傳輸。
總共有8個不同的RV,如圖3所示。先前的分析表明可以通過在重 發(fā)時這樣選擇RV來獲得較高的編碼增益，即盡可能多地可以無重復地使 用編碼比特。例如，如果初始編碼速率是r^ 3/4,則存在足夠的將在第 二次傳輸中使用的奇偶校驗位，而不用重復首次傳輸中已經使用的任何 比特。理想的速率匹配機將從這一池的用于第二次傳輸的奇偶校驗位中 進行選擇。然而，HSDPARM機制不象理想的情況一樣作用。因而，本 發(fā)明的優(yōu)化目標可以從常規(guī)情況的下列情況得出
在第一示例中，不利地，HSDPARM在仍然存在未用比特時就重復 比特?？紤]Nsys-44比特以及初始編碼速率r=3/4的情況下的8個11￥, 其中Nsys在3GPP TS 25.212的第4.5.4節(jié)"Multiplexing and channel coding (FDD)"中進行了定義。首先，系統(tǒng)流的8個版本如下
Xrv=l, 00000000000000000000000000000000000000000000 Xrv=3, 00000000000000000000000000000000000000000000 Xrv=5, 00000000000000000000000000000000000000000000 Xrv=7, 00000000000000000000000000000000000000000000
其中，l表示在對應位置的系統(tǒng)位將被傳送，而o表示對應比特的穿孔 (puncture)。然后，用于第 一個奇偶校驗流的8個不同的版本如下
Xrv=0, 00010000010000010000001000001000001000001000
Xrv=2, 00001000000100000100000100000100000010000010
Xrv=4, 10000010000010000010000001000001000001000000
Xrv=6, 01000001000000100000100000100000010000010000
16最后，用于第二個奇偶校驗流的8個不同的版本如下:
Xrv=0, Xrv=l, Xrv=2, Xrv=3, Xirv=4, Xrv=5, Xrv=6, Xrv=7,
10000010000010000010000001000001000001000000
01000001000000100000100000100000010000010000
00010000010000010000001000001000001000001000
00001000000100000100000100000100000010000010
可見，88個奇偶校驗位中只有14個在Xrv-0的首次傳輸中使用。理 論上，對于最高IR增益，應該從74個尚未使用的比特中選擇用于第二次 傳輸的58個奇偶校驗位。然而，接下來的7個RV無一實現這一最優(yōu)選擇。
特別是，看得出對于Xrv-[O 1]和Xn^
的RV序列，在兩次傳輸之后
重復14個編碼比特，而30個比特仍然未使用。Xrv =
的序列表現較好， 因為在兩次傳輸之后8個比特被重復，而24個比特未被使用。所述Xn^
的RV序列達到了最佳性能在兩次傳輸之后只有6個比特被重復， 而22個比特被使用。針對這一具體情況，用于兩次傳輸的最優(yōu)RV序列原
來是乂 =
，而不是顯而易見的選擇Xrv-
。
對于最優(yōu)RV序列的系統(tǒng)搜索，可以回顧已知的理論結果。即，對 于每個初始編碼速率ri和傳輸的每個次數，RV序列的性能可以基于下列 累積條件互信息(ACMI)公式進行分級
JCM/ = ^~J>fc.C(6.SW ) (3) 其中N她是總編碼比特的數量，Nb是重復b次的比特數量，C(MSNR)是
調制格式的容量函數。對于此搜索，SNR被設置成該編碼速率需要的典
型信噪比。例如，通過下式分別給出了Xrv-[O l]序列和Xrv-[O 7]序列
的ACMI值
/4CM/01 =丄[88. C(纖)十14. C(2雄)]=1.529/4CM/。7 =丄[104. C(SM ) + 6. C(2SM )] = 1.629 58
使用此ACMI評分系統(tǒng)，可見Xrv-
是用于兩次傳輸的最優(yōu)RV序 列。此基本搜索策略被進一步修改和增強，以便處理下一示例中證實的 問題
在第二示例中，不利地，精確的HSDPA RM模式取決于塊長度。 HSDPA速率匹配的精確穿孔/重復模式，甚至隨塊長度的輕微變化而變 化?？紤]兩種情況的第 一種情況如下Nsys = 2048。最優(yōu)序列是X^ =
, 其中，5.5%的可用編碼比特重復兩次，16.7%的可用編碼比特未被使用。 排第三的是Xrv-[O 1],其中，11.1%的可用編碼比特重復兩次，22.2% 的可用編碼比特未被使用。
考慮這兩種情況的第二種Nsy, 2051如下。最優(yōu)序列是Xrv-[O l]， 其中，3.3%的可用編碼比特重復兩次，14.5%的可用編碼比特未被使用。 排第二的是Xrv-
，其中，7.8%的可用編碼比特重復兩次，18.9%的 可用編碼比特未被使用。因為3GPPTS25.212的第4.2.2節(jié)"Multiplexing and channel coding (FDD)"的傳送塊連接和代碼塊分l殳程序，存在數以 千計的可能塊長度。尤其不利的是指定隨塊長度而定的RV序列。因此， 本發(fā)明基于對應于忖，=2048、 2049、 ... 、 2055個比特的8個假設長度的 平均ACMI得分來搜索RV序列。基于平均分，可以發(fā)現，Xrv-
和X^ =
對兩次傳輸之后的n = 3/4同樣是理想的。
于強# # W 々屑遂W f控森j 注意，系統(tǒng)位對于turbo解碼非常重要。因此，理想的是在需要重復 時，引入對通過奇偶校驗位選擇系統(tǒng)的偏差。這以Nsy,44個比特和初 始編碼速率n = 1/2的情況加以說明。在仍然存在未使用的比特時，系統(tǒng) 流的8個版本與HSDPA RM重復比特時的上述情況相同。第一個奇偶校 -瞼流的8個版本如下第二奇偶校驗流的8個版本如下
可以發(fā)現，根據Xn^
傳送的比特實際上與初始傳輸中的情況相
同。即，Xrv-
的"IRRV序列，，實際上為CCRV序列，如同Xn^
的那樣。其余的6個RV序列([Ol]、
、
、
、
和
) 是真IR序列，并具有等效的統(tǒng)計全部的編碼比特;故使用，而且它們中 的三分之一^皮重復兩次。然而，對于4個RV序列
、
、
和
, 重復都給了奇偶校驗位。對于另兩個序列
和
,系統(tǒng)位被重復。 在此情況下，理想的應該是設計出選擇系統(tǒng)RV[O 4]和
而不是其余4 個(非系統(tǒng))候選RV的系統(tǒng)性方法。然而，偏差應該被這樣謹慎地設計， 即它不覆寫(over-write)非重復情況下的解，因為純系統(tǒng)優(yōu)先權 (systematic-priority)的IR策略實現超過Chase組合很少的增益。本發(fā)明 在ACMI的估計中，給系統(tǒng)位提供超過10%的權重。即，上面的公式(3) ^f奮改為
酉/ = + C(力.纖)+ ^ S V C(6.顯) (4)
其中，Ib是重復b次的系統(tǒng)位的數量。例如，通過新的評分方法，發(fā)現了 在兩次傳輸之后用于n = 1/2的最優(yōu)11￥序列是乂^=
。這是因為每當 N甲為奇數(即，2049、 2051、…、2055 )時，Xrv -
表現劣于X〃 =
。本發(fā)'效^繪##法的#^:勿，
因為第 一 階段的RM有效地提高了母編碼速率，所以必須優(yōu)化用于
具體成對的母編碼速率ro和初始編碼速率n的RV序列。為了保證傳輸的 次數最小，對增大傳輸的次數實施優(yōu)化。即，從用于兩次傳輸的最優(yōu)RV 序列中導出用于三次傳輸的最優(yōu)RV序列。
然而，為了避免對于甚至稍微不同編碼速率快速地切換不同RV序 列，提供了控制機制。在每個優(yōu)化階段結束時，得分非常接近最優(yōu)解的 前10個候選項被保留下來，作為下一階段優(yōu)化的根。在針對8次傳輸的 優(yōu)化結束時，將10個繼續(xù)存在的候選項與鄰近編碼速率的最優(yōu)解進行核 對。如果10個續(xù)存項中任一續(xù)存項與最優(yōu)解相同，則其將被選作當前編 碼速率的最優(yōu)解。
摔'鍵衰^#衷#入處說7^#/{/ ^
已經證實，與常規(guī)的假設相反，IR協議有時可以表現劣于CC協議。 這出現在turbo碼的系統(tǒng)位以料想不到的低功率被接收時。結果，就turbo 解碼而言，系統(tǒng)位-故有效地抹去?；诔跏季幋a速率n和有效編碼速率 ro的參數，13個表已經由99個序列構成，每個表都使用了所提議的檢索 算法。
基于靜態(tài)信道假設采用最優(yōu)R V表，以便用跟蹤算法處理快衰落條 件。基于模擬結果，下列算法提供了抵抗快衰落條件的足夠健壯性讓 SNRf表示第f次傳輸的已報告SNR (其中，f=0, 1, ...,) , SNR，表示系 統(tǒng)RV的跟蹤變量。然后算法包括下列步驟
1. 發(fā)送代碼塊的初始傳輸(即，f=0)。設置SNRsys-SNRo。
2. 等待HARQ反饋。
3. 如果接收到ACK,則進到步驟l處理下一個代碼塊。
4. 如果接收到NACK,貝'J
a. 如果SNRf s 4xSNRsys,則發(fā)送最優(yōu)序列中指定的第模(f, 8)個冗余版本。如果選擇了系統(tǒng)RV，則設置SNRsys-SNRf。進到 步驟2。
b. 如果SNRf〉4xSNRsys,發(fā)送最優(yōu)序列中的下一個系統(tǒng)冗余 版本。設置SNR， = SNRf。進到步驟2。在上面，模(f, 8)意味著f以8為模。例如，模(3,8) =3,而模(9, 8) =1。
如本領域技術人員應該理解的，本申請中描述的創(chuàng)新概念可以在4艮 寬的應用范圍內進行修改和變化。因此，請求專利保護的主旨的范圍不 應該限于上述的具體示例性教導，而是代之以通過下列權利要求來限 定。
權利要求
1. 一種從發(fā)射臺向接收臺傳送消息的方法，所述方法包括基于至少一個變化的傳輸變量，從多個冗余版本(RV)中自適應地選擇重發(fā)版本。
2. 權利要求l的方法，其中，基于至少一個變化的傳輸變量從多個 RV中自適應地選擇所述重發(fā)版本，包括基于所述消息的重發(fā)次數，自適 應地選擇所述重發(fā)版本。
3. 權利要求l的方法，其中，基于至少一個變化的傳輸變量從多個 RV中自適應地選擇所述重發(fā)版本，包括基于所述消息的系統(tǒng)傳輸與所述 消息的后續(xù)傳輸之間的信道質量變化，自適應地選擇重發(fā)版本。
4. 權利要求3的方法，其中，基于所述消息的所述系統(tǒng)傳輸與所述 消息的所述后續(xù)傳輸之間的所述信道質量變化自適應地選擇所述重發(fā) 版本，包括基于所述消息的所述系統(tǒng)傳輸與所述消息的所述后續(xù)傳輸之 間的信噪比變化，自適應地選擇所述重發(fā)版本。
5. 權利要求4的方法，其中，基于所述消息的所述系統(tǒng)傳輸與所述 消息的所述后續(xù)傳輸之間的信噪比變化自適應地選擇所述重發(fā)版本，還 包括在所述信噪比的所述變化超過4次時選擇系統(tǒng)重發(fā)。
6. 權利要求l的方法，其中，基于至少一個變化的傳輸變量從多個 RV中自適應地選擇所述重發(fā)版本，包括基于所述消息首次傳輸的調制類 型，自適應地選擇所述重發(fā)版本。
7. 權利要求l的方法，其中，基于至少一個變化的傳輸變量從多個 RV中自適應地選擇所述重發(fā)版本，包括基于所述消息首次傳輸使用的初 始編碼速率，自適應地選擇所述重發(fā)版本。
8. 權利要求l的方法，其中，基于至少一個變化的傳輸變量從多個 RV中自適應地選擇所述重發(fā)版本，包括基于所述消息首次傳輸使用的母 編碼速率，自適應地選擇所述重發(fā)版本。
9. 權利要求l的方法，其中，基于至少一個變化的傳輸變量從多個 RV中自適應地選擇所述重發(fā)版本，包括從為通用移動電信系統(tǒng)(UMTS) 高速下行鏈路分組接入(HSDPA)傳輸定義的多個RV中，自適應地選 擇所述重發(fā)版本。
10. 權利要求9的方法，其中，自適應地選擇所述HSDPA重發(fā)版本， 還包括基于所述消息的重發(fā)次數選擇所述RV。
11. 權利要求9的方法，其中，自適應地選擇所述HSDPA重發(fā)版本， 還包括根據RV序列
,選擇用于正交相移鍵控(QPSK )模 式的所述RV。
12. 權利要求011的方法，其中，在所述QPSK模式下自適應地選擇 HSDPA重發(fā)版本，還包括在初始編碼速率低于l/2時，根據RV序列
選擇所述RV。
13. 權利要求9的方法，其中，自適應地選擇所述HSDPA重發(fā)版本， 還包括根據RV序列[O 1 3 4 5 6 7 1]，選擇用于16陣列正交調幅(16QAM) 模式的所述RV。
14. 權利要求13的方法，其中，在所述16QAM模式下自適應地選擇 所述HSDPA重發(fā)版本，還包括在初始編碼速率低于l/2時，根據RV序列
選擇所述RV。
15. 權利要求9的方法，其中，自適應地選擇所述HSDPA重發(fā)版本， 還包括基于所述消息首次傳輸使用的初始編碼速率選擇所述RV。
16. 權利要求15的方法，其中，基于所述初始編碼速率自適應地選 擇所述HSDPA重發(fā)版本，還包括從存儲在所述發(fā)射臺中的多個RV序列 中選沖奪所述RV。
17. 權利要求9的方法，其中，自適應地選擇所述HSDPA重發(fā)版本, 還包括基于所述消息的所述傳輸使用的母編碼速率選擇所述RV。
18. 權利要求17的方法，其中，基于所述母編碼速率自適應地選擇 所述HSDPA重發(fā)版本，包括從存儲在所述發(fā)射臺中的多個RV序列表中 選才奪RV序列表。
19. 權利要求18的方法，其中，基于所述母編碼速率自適應地選擇 所述HSDPA重發(fā)版本，還包括基于所述消息首次傳輸使用的初始編碼速 率，從存儲在所述已選表中的多個RV序列中選擇所述RV。
20. 權利要求9的方法，其中，自適應地選擇所述HSDPA重發(fā)版本， 還包括基于所述消息的系統(tǒng)傳輸與所述消息的后續(xù)傳輸之間的信號/信 道質量的變化，自適應地選擇重發(fā)版本。
21. 權利要求20的方法，其中，自適應地選4奪所述HSDPA重發(fā)版本， 還包括基于所述消息的系統(tǒng)傳輸與所述消息的后續(xù)傳輸之間的信噪比 變化，自適應地選擇重發(fā)版本。
22. 權利要求21的方法，其中，基于所述消息的所述系統(tǒng)傳輸與所述消息的所述后續(xù)傳輸之間的所述信噪比變化自適應地選擇所述HSDPA重發(fā)版本，還包括在所述信噪比的所述變化超過4次時選擇系統(tǒng) HSDPA重發(fā)。
23. —種HSDPA傳輸的方法，包括以下步驟 執(zhí)行第一階段的速率匹配(RM)，從而有效地提高母編碼速率；以及優(yōu)化用于具體成對的母編碼速率和初始編碼速率的冗余版本(RV) 序列。
24. 權利要求23的方法，還包括執(zhí)行對增加傳輸次數進行優(yōu)化的步驟。
25. 權利要求24的方法，其中，從用于N次傳輸的最優(yōu)RV序列中導 出用于(N+l)次傳輸的最優(yōu)RV序列。
26. 權利要求25的方法，還包括提供一種控制機制，其適于避免對 于稍微不同編碼速率快速地切換不同RV序列。
27. 權利要求26的方法，其中，在每個優(yōu)化階段結束時，得分非常 接近最優(yōu)解的前10個候選項被保留下來，作為下一階段優(yōu)化的根；以及， 在8次傳輸的優(yōu)化結束時，將10個繼續(xù)存在的候選項與鄰近編碼速率的 最優(yōu)解進行核對。
28. 權利要求27的方法，其中，如果10個續(xù)存項中任一續(xù)存項符合 最優(yōu)解，則其被選為當前編碼速率的最優(yōu)解。
29. —種適合便于從發(fā)射臺傳送消息到接收臺的設備，所述設備包 括用于基于至少一個變化的傳輸變量從多個冗余版本(RV)中自適應地 選擇重發(fā)版本的裝置。
30. 權利要求29的設備，其中，用于基于至少一個變化的傳輸變量 從多個RV中自適應地選擇所述重發(fā)版本的裝置，還適于基于所述消息的 重發(fā)次數，自適應地選擇所述重發(fā)版本。
31. 權利要求29的設備，其中，用于基于至少一個變化的傳輸變量 從多個RV中自適應地選擇所述重發(fā)版本的裝置，還適于基于所述消息的 系統(tǒng)傳輸與所述消息的后續(xù)傳輸之間的信道質量變化，自適應地選擇重 發(fā)版本。
32. 權利要求31的設備，其中，用于基于所述消息的所述系統(tǒng)傳輸 與所述消息的所述后續(xù)傳輸之間的所述信道質量變化自適應地選擇所述重發(fā)版本的裝置，還適于基于所述消息的所述系統(tǒng)傳輸與所述消息的 所述后續(xù)傳輸之間的信噪比變化，自適應地選擇所述重發(fā)版本。
33. 權利要求32的設備，其中，用于基于所述消息的所述系統(tǒng)傳輸 與所述消息的所述后續(xù)傳輸之間的所述信噪比變化自適應地選擇所述 重發(fā)版本的裝置，還適于在所述信噪比的所述變化超過4次時，自適應 地選擇系統(tǒng)重發(fā)。
34. 權利要求29的設備，其中，用于基于至少一個變化的傳輸變量 從多個RV中自適應地選擇所述重發(fā)版本的裝置，還適于基于所述消息首 次傳輸的調制類型，自適應地選擇所述重發(fā)版本。
35. 權利要求29的設備，其中，用于基于至少一個變化的傳輸變量 從多個RV中自適應地選擇所述重發(fā)版本的裝置，還適于基于所述消息首 次傳輸使用的初始編碼速率，自適應地選才奪所述重發(fā)版本。
36. 權利要求29的設備，其中，用于基于至少一個變化的傳輸變量 從多個RV中自適應地選擇所述重發(fā)版本的裝置，還適于基于所述消息所 述傳輸使用的母編碼速率，自適應地選擇所述重發(fā)版本。
37. 權利要求29的設備，其中，用于基于至少一個變化的傳輸變量 從多個RV中自適應地選擇所述重發(fā)版本的裝置，還適于從為通用移動電 信系統(tǒng)(UMTS )高速下行鏈路分組接入(HSDPA )傳輸定義的多個RV 中，自適應地選擇所迷重發(fā)版本。
38. 權利要求37的設備，其中，用于自適應地選擇所述HSDPA重發(fā) 版本的裝置，還適于基于所述消息的重發(fā)次數，自適應地選擇所述RV。
39. 權利要求37的設備，其中，用于自適應地選擇所述HSDPA重發(fā) 版本的裝置，還適于根據RV序列[O 7 3 4 1 6 5 2],自適應地選擇用于正 交相移鍵控(QPSK)模式的所述RV。
40. 權利要求39的設備，其中，用于在所述QPSK模式下自適應地選 擇所述HSDPA重發(fā)版本的裝置，還適于在初始編碼速率低于l/2時，根 據RV序列
自適應地選擇所述RV。
41. 權利要求37的設備，其中，用于自適應地選擇所述HSDPA重發(fā) 版本的裝置，還適于才艮據RV序列[O 1 3 4 5 6 7 l]，自適應地選擇用于16 陣列正交調幅(16QAM)模式的所述RV。
42. 權利要求41的設備，其中，用于在所述16QAM模式下自適應地 選擇所述HSDPA重發(fā)版本的裝置，還適于在初始編碼速率低于l/2時，根據RV序列
自適應地選擇所述RV。
43. 權利要求37的設備，其中，用于自適應地選擇所述HSDPA重發(fā) 版本的裝置，還適于基于所述消息首次傳輸使用的初始編碼速率，自適 應地選4奪所述RV。
44. 權利要求43的設備，其中，用于基于所述初始編碼速率自適應 地選擇所述HSDPA重發(fā)版本的裝置，還適于從存儲在所述發(fā)射臺中的多 個RV序列中，自適應地選擇所述RV。
45. 權利要求37的設備，其中，用于自適應地選擇所述HSDPA重發(fā) 版本的裝置，還適于基于所述消息所述傳輸使用的母編碼速率，自適應 地選一奪所述RV。
46. 權利要求45的設備，其中，用于基于所述母編碼速率自適應地 選擇所述HSDPA重發(fā)版本的裝置，還適于從存儲在所迷發(fā)射臺中的多個 RV序列表中，自適應地選擇RV序列表。
47. 權利要求46的設備，其中，用于基于所述母編碼速率自適應地 選擇所述HSDPA重發(fā)版本的裝置，還適于基于所述消息首次傳輸使用的 初始編碼速率，從存儲在所述已選表中的多個RV序列中，自適應地選4奪 所述RV。
48. 權利要求37的設備，其中，用于自適應地選沖奪所述HSDPA重發(fā) 版本的裝置，還適于基于所述消息的系統(tǒng)傳輸與所述消息的后續(xù)傳輸之 間的信號/信道質量的變化，自適應地選擇重發(fā)版本。
49. 權利要求48的設備，其中，用于自適應地選擇所述HSDPA重發(fā) 版本裝置，還適于基于所述消息的系統(tǒng)傳輸與所述消息的后續(xù)傳輸之間 的信噪比變化，自適應地選擇重發(fā)版本。
50. 權利要求49的設備，其中，用于基于所述消息的所述系統(tǒng)傳輸 與所述消息的所述后續(xù)傳輸之間的所述信噪比變化自適應地選擇所述 HSDPA重發(fā)版本的裝置，還適于在所述信噪比的所述變化超過4次時， 自適應地選擇系統(tǒng)HSDPA重發(fā)。
51. 權利要求29的設備，其中，所述設備包括邏輯電路。
52. 權利要求29的設備，其中，所述設備包括專用集成電路的一部分。
53. 權利要求29的設備，其中，所述設備包括存儲計算機程序的計 算機可讀介質。
54. 權利要求29的設備，其中，所述設備包括存儲多個RV序列的計 算機可讀介質。
55. 權利要求54的設備，其中，所述設備中已存儲的所述RV序列， 用傳輸的次數來索引。
56. 權利要求54的設備，其中，所述設備中已存儲的所述RV序列， 用調制類型來索引。
57. 權利要求54的設備，其中，所述設備中已存儲的所述RV序列， 用初始編碼速率來索引。
58. 權利要求54的設備，其中，所述設備中已存儲的所述RV序列， 用母編碼速率來索引。
全文摘要
用于基于大范圍的搜索來標識HSDPA傳輸的最優(yōu)冗余版本(RV)序列的方法及設備。在本發(fā)明的第一實施例中，在HSDPA QPSK模式下，發(fā)射機根據RV序列
進行重發(fā)，而在HSDPA 16QAM模式下，發(fā)射機根據RV序列
進行重發(fā)。在本發(fā)明的第二實施例中，在HSDPA QPSK模式下，如果初始編碼速率大于或等于0.5，發(fā)射機根據RV序列
進行重發(fā)，而如果初編碼速率小于0.5，則發(fā)射機根據RV序列
進行重發(fā)。在HSDPA 16QAM模式下，如果初始編碼速率大于或等于0.5，發(fā)射機根據RV序列
進行重發(fā)，而如果初始編碼速率小于0.5，則發(fā)射機根據RV序列
進行重發(fā)。在本發(fā)明的第三實施例中，發(fā)射機根據依據每個具體初始編碼速率的RV序列進行重發(fā)。在本發(fā)明的第四實施例中，發(fā)射機根據依據具體初始編碼速率和具體母編碼速率的RV序列進行重發(fā)。提供了一種SNR跟蹤算法，和最優(yōu)序列一起用于健壯的HARQ操作。
文檔編號H04L1/18GK101523794SQ200780037931
公開日2009年9月2日 申請日期2007年8月9日 優(yōu)先權日2006年10月11日
發(fā)明者鄭榮富 申請人:艾利森電話股份有限公司