[發(fā)明專利]利用交織和隨后通過穿孔或重復(fù)所實現(xiàn)的速率匹配進行數(shù)據(jù)傳輸

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00805213.1
• 申請日: 2000-03-20
• 公開（公告）號: CN1344440A
• 公開（公告）日: 2002-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B·拉爾夫;V·索默
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: H03M13/27
• 分類號: H03M13/27
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 程天正,張志醒

本發(fā)明涉及一種傳輸數(shù)據(jù)幀的方法和裝置、以及一種尤其通過采用穿孔或重復(fù)來進行數(shù)據(jù)速率匹配的方法和裝置。

數(shù)字通信系統(tǒng)被設(shè)計成利用如下形式的數(shù)據(jù)表示來傳輸數(shù)據(jù)，即該數(shù)據(jù)表示可以簡化數(shù)據(jù)經(jīng)通信介質(zhì)的傳輸。譬如，在無線傳輸情況下，數(shù)據(jù)被表示為無線信號而在通信系統(tǒng)的發(fā)信機與收信機之間進行傳輸。在寬帶電信網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)可以表示為光，并譬如通過光纖網(wǎng)絡(luò)而在系統(tǒng)的發(fā)信機和收信機之間傳輸。

在數(shù)據(jù)傳輸期間，被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比特或符號可能發(fā)生訛誤，這便帶來了如下后果，即在收信機內(nèi)不能正確地確定所述的比特或符號。因此，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)通常包含有用于緩和這種在傳輸期間出現(xiàn)的數(shù)據(jù)訛誤的裝置。有一種這樣的裝置是指為系統(tǒng)的發(fā)信機裝配多個編碼器，以便在傳輸之前根據(jù)出錯控制碼對數(shù)據(jù)進行編碼。如此來設(shè)計所述的出錯控制碼，使得其能夠以可控的方式給所述的數(shù)據(jù)加入冗余。在收信機內(nèi)，可以通過如下方式來校正在傳輸期間所出現(xiàn)的錯誤，即對所述的出錯控制碼進行解碼，由此恢復(fù)原始的數(shù)據(jù)。這種解碼是通過使用一種與收信機已知的上述出錯控制碼相對應(yīng)的出錯解碼算法來進行作用的。

在數(shù)據(jù)被編碼之后，經(jīng)常還需要在傳輸該數(shù)據(jù)之前為進行速率匹配而對編碼數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)比特或符號進行穿孔或重復(fù)。在此，概念“穿孔”是指從編碼數(shù)據(jù)塊中去掉或清空比特的處理，使得被穿孔的比特不再隨同該數(shù)據(jù)塊一起傳輸。譬如，對于被用來通過數(shù)據(jù)運載介質(zhì)傳輸數(shù)據(jù)的多路接入方法，由于其需要用預(yù)定的大小把所述的數(shù)據(jù)格式化成多個塊，而該預(yù)定的大小與所述編碼數(shù)據(jù)幀的大小不一致，所以需要執(zhí)行上述的穿孔。

因此，為了在預(yù)定大小的傳送數(shù)據(jù)塊內(nèi)裝入所述的編碼數(shù)據(jù)幀，需要從該編碼數(shù)據(jù)幀中穿孔一些數(shù)據(jù)比特，以便譬如在編碼數(shù)據(jù)幀大于所述傳送塊的大小時縮小該編碼數(shù)據(jù)塊的大小，或者，如果編碼數(shù)據(jù)幀小于傳送塊的預(yù)定大小，則重復(fù)所述編碼數(shù)據(jù)幀的比特。

在數(shù)據(jù)幀小于傳送數(shù)據(jù)塊的情況下，所述的數(shù)據(jù)比特或符號以一種為了填充傳送數(shù)據(jù)塊的其余部分所必需的規(guī)模進行重復(fù)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員都知道，對編碼數(shù)據(jù)幀進行穿孔的影響在于降低了正確地恢復(fù)原始數(shù)據(jù)的可能性。此外，當(dāng)因高斯噪聲引起在數(shù)據(jù)傳輸期間所出現(xiàn)的錯誤時，已知的出錯控制碼和該出錯控制碼的解碼器的性能是最好的，因為這會使錯誤互不相關(guān)地分布到傳送數(shù)據(jù)塊上。如果需要對編碼數(shù)據(jù)幀進行穿孔，則在該編碼數(shù)據(jù)幀內(nèi)，被穿孔的比特附近的位置應(yīng)該盡可能地相互隔開。在這方面，所述的穿孔位置應(yīng)均勻地分布在所述的數(shù)據(jù)幀上。尤其在不采用交織的無線通信系統(tǒng)中，由于在傳輸期間經(jīng)常是突發(fā)性地產(chǎn)生出錯，而且由于利用所述的重復(fù)并不是在該數(shù)據(jù)幀的某一區(qū)域特別地提高質(zhì)量，而是盡量均勻地提高質(zhì)量，因此，應(yīng)該類似地在編碼和非編碼的數(shù)據(jù)幀內(nèi)如此來安排需要被重復(fù)的數(shù)據(jù)比特附近的位置，使得它們在整個數(shù)據(jù)幀內(nèi)均勻地相互隔開。

對于從編碼數(shù)據(jù)幀中選擇需要穿孔或重復(fù)的比特或符號位置的已知方法，它包括：用需要穿孔的比特或符號數(shù)除一個幀內(nèi)的比特或符號數(shù)，然后根據(jù)該除法選出具有整數(shù)值的位置。但是，如果需穿孔的比特數(shù)沒有把該數(shù)據(jù)幀的比特數(shù)整除，那么就會使被穿孔或重復(fù)的位置產(chǎn)生不均勻的間隔，由此帶來如下的缺點，即某些位置要比該整數(shù)更近，在某些情況下甚至是緊挨著。

為了講述復(fù)雜的本發(fā)明，下面借助圖1～6來簡短地闡述本發(fā)明的技術(shù)背景和由此產(chǎn)生的問題，這些附圖是至少部分地從本發(fā)明之前的移動無線第3代(UMTS通用移動電信系統(tǒng))的技術(shù)標準中得出的，而該技術(shù)標準可以參考如下文獻：S1.12?v0.0.1，3GPP?FDD，多路復(fù)用、信道編碼和交織說明。

在多路復(fù)用傳輸方法中，交織通常是以兩個步驟執(zhí)行的。如果在第一交織器之后執(zhí)行所述的穿孔，那么執(zhí)行穿孔/重復(fù)的不同解決方案便具有某些確定的結(jié)論，就如同為UMTS系統(tǒng)所設(shè)定的一樣。該方法以如下內(nèi)容為出發(fā)點，即在上行鏈路和下行鏈路中均使用所述的穿孔，以便譬如避免多碼。在UMTS系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)規(guī)范中存在一個潛在的問題，因為如果采用FS-MIL(FS多級交織器)作為上行鏈路的多路復(fù)用方法(圖1)中的交織器，而所述的多路復(fù)用方法又結(jié)合了當(dāng)前為UMTS所建議的速率匹配算法，那么就可能使所述的性能變差。