[發(fā)明專利]無線通信系統(tǒng)中使得能夠進行靈活的鏈路自適應(yīng)的控制信令的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00806482.2
• 申請日: 2000-02-11
• 公開（公告）號: CN1347606A
• 公開（公告）日: 2002-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·雅維爾布林;S·艾利松;M·瓦爾曼;A·福魯斯凱
• 申請（專利權(quán)）人: 艾利森電話股份有限公司
• 主分類號: H04L1/12
• 分類號: H04L1/12;H04L1/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 程天正,李亞非

發(fā)明背景

本發(fā)明一般涉及通信系統(tǒng)領(lǐng)域中的模式信令，并且特別是涉及有關(guān)數(shù)字通信系統(tǒng)中的多種調(diào)制和編碼方案、鏈路自適應(yīng)和增加冗余的模式信令。

商用通信系統(tǒng)的增長，特別是蜂窩無線電話系統(tǒng)的爆炸性增長驅(qū)使系統(tǒng)設(shè)計者去尋找在不使通信質(zhì)量的降低超過用戶容忍門限的情況下增加系統(tǒng)容量的方法。達(dá)到這些目標(biāo)的一種技術(shù)涉及到從使用模擬調(diào)制來將數(shù)據(jù)加到載波上的系統(tǒng)轉(zhuǎn)變到使用數(shù)字調(diào)制來將數(shù)據(jù)加到載波上的系統(tǒng)。

為了提供各種通信業(yè)務(wù)，要求有相應(yīng)的最小用戶比特率。比如，對話音和/或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來說，用戶比特率對應(yīng)于話音質(zhì)量和/或數(shù)據(jù)吞吐量，高的用戶比特率會產(chǎn)生較好的話音質(zhì)量和/或高的數(shù)據(jù)吞吐量?？偟挠脩舯忍芈视捎糜谡Z音編碼、信道編碼、調(diào)制和資源分配(如，對于TDMA系統(tǒng)而言的每個呼叫可分配的時隙數(shù)目，對于CDMA系統(tǒng)而言的分配給呼叫的代碼的數(shù)目)的技術(shù)的選擇組合來決定。

首先考慮調(diào)制的影響，不同的數(shù)字通信系統(tǒng)傳統(tǒng)上使用各種線性和非線性的調(diào)制方案來傳送話音或數(shù)據(jù)信息。這些調(diào)制方案包括，如高斯最小移頻鍵控(GMSK)、正交相移鍵控(QPSK)、正交幅度調(diào)制(QAM)等等。每個通信系統(tǒng)典型地都使用用于在所有情況下的信息傳輸?shù)膯我徽{(diào)制方案進行操作。比如，ETSI原來規(guī)定GSM標(biāo)準(zhǔn)通過使用GMSK調(diào)制方案提供信息的傳輸和重傳來進行鏈路上控制、話音和數(shù)據(jù)信息的通信。

依賴于特定系統(tǒng)所使用的調(diào)制方案，分組傳輸方案的吞吐量在C/I水平降低時惡化程度不同。比如，調(diào)制方案可使用不同數(shù)目的值或級別來表示信息符號。與一種典型的較低級別調(diào)制(LLM)方案QPSK相關(guān)聯(lián)的信號集合，即幅度系數(shù)，如圖1(a)所示。為比較方便，16QAM是較高級別調(diào)制(HLM)方案，其信號集合示于圖1(b)。

從圖1(a)和圖1(b)中可以看出，相同的平均信號功率下，LLM方案系數(shù)間的最小歐幾里德距離大于HLM方案系數(shù)間的最小歐幾里德距離，這使得LLM方案中對接收信號處理以區(qū)分調(diào)制間的變化要更容易一些。因而，LLM方案就噪聲和干擾而言魯棒性更強，即要達(dá)到可接受的接收信號質(zhì)量只需要較低的載干比(C/I)水平。另一方面，HLM方案提供較大的用戶比特率，比如16QAM提供的用戶比特率是QPSK的兩倍，但需要較高的C/I水平。

然而，近來無線通信系統(tǒng)類型中用于傳輸?shù)恼{(diào)制的動態(tài)自適應(yīng)已被視為一種利用了各個調(diào)制方案力量的可選方案，它能提供更大的用戶比特率和/或增強的抗噪聲和干擾的能力。使用多種調(diào)制方案的通信系統(tǒng)的例子可見專利號為5,577,087的美國專利。其中描述了在16QAM和QPSK間進行切換的技術(shù)。在調(diào)制類型間切換的判定是基于質(zhì)量測量做出的，然而這種系統(tǒng)使用固定的用戶比特率，這意味著調(diào)制方案的改變也需要信道比特率的改變，如用來支持一個傳輸信道的時隙數(shù)目的改變。

除了調(diào)制方案外，數(shù)字通信系統(tǒng)還使用各種技術(shù)來處理錯誤接收的信息，這些技術(shù)也會影響用戶感知的比特率。一般說來，這些技術(shù)包括幫助接收機校正錯誤接收的信息的技術(shù)，如前向糾錯(FEC)技術(shù)，還包括使錯誤接收信息能重發(fā)到接收機的技術(shù)，如自動重發(fā)請求(ARQ)技術(shù)。FEC技術(shù)包括比如調(diào)制前的數(shù)據(jù)的卷積或塊編碼。FEC編碼涉及到使用特定數(shù)目的碼比特來表示特定數(shù)目的數(shù)據(jù)比特。因而，用其碼速率如1/2和1/3來指代卷積碼是很普遍的，其中較低的碼速率提供較大程度的錯誤保護，但對于給定的信道比特率則提供較低的用戶比特率。

ARQ技術(shù)涉及到分析接收到的數(shù)據(jù)塊以查看錯誤并請求重發(fā)包含錯誤的塊。比如考慮圖2中示意的、關(guān)于按已為GSM分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)建議的通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)最優(yōu)化操作的無線通信系統(tǒng)的塊映射范例。其中，包含幀頭(FH)、信息凈荷和幀校驗序列(FCS)的邏輯鏈路控制(LLC)幀映射到多個無線鏈路控制(RLC)塊，每個塊包括塊頭(BH)、信息字段和接收機用來校驗信息字段錯誤的塊校驗序列(BCS)。RLC塊又映射為物理層突發(fā)，即已被GMSK調(diào)制到傳輸?shù)妮d波上的無線信號。此例中，每個RLC塊包含的信息可在4個傳輸?shù)耐话l(fā)(時隙)內(nèi)交織。