[發(fā)明專利]用于前向鏈路的變速率編碼

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910128511.0
• 申請日: 2000-11-16
• 公開（公告）號: CN101567756A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 小詹姆斯·A·普羅克特
• 申請（專利權(quán)）人: IPR特許公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 韓 宏

本申請是申請日為2000年11月16日，申請?zhí)枮?0818552.2，發(fā) 明名稱為“用于前向鏈路的變速率編碼”的中國發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

這項發(fā)明一般地涉及無線電通信系統(tǒng)，更具體地說涉及在數(shù)字編碼的 無線電通信信道上用來提供數(shù)據(jù)傳輸率可變的連接的技術(shù)。

背景技術(shù)

第一代個人的無線電通信裝置(例如蜂窩式無線電話)是通過把各個 截然不同的無線電載波頻率分配給各自的用戶進行操作的。例如，在高級 移動電話服務(wù)(AMPS)型的蜂窩式移動電話中，兩個30千赫(kHz)帶寬 的信道被分派，以便支持各個用戶單元和基站之間的全雙工音頻通信。在 每個這樣的信道內(nèi)的信號是利用諸如頻率調(diào)制(FM)之類的模擬技術(shù)進行 調(diào)制的。

最新一代的系統(tǒng)使用數(shù)字調(diào)制技術(shù)，以便允許多重用戶同時訪問同一 頻譜。這些技術(shù)表面上增加用于給定的可用的無線電通信帶寬的系統(tǒng)容 量。這種在美國最流行的技術(shù)是碼分多址(CDMA)型的。采用CDMA，每個 通信信號首先在發(fā)射機處用偽隨機(PN)的代碼序列編碼。接收器包括以 這種用不同的PN代碼序列或者用不同的代碼相位編碼的信號可以彼此分 離的方式實現(xiàn)PN解碼功能的裝備。因為PN代碼本身不提供完美的信道分 離，某些系統(tǒng)為了減少信道之間的干擾具有額外的被稱為“正交代碼”的 編碼層。

為了使PN代碼和正交代碼的屬性在接收器處適當?shù)仄鹱饔茫撤N其 它的設(shè)計思想必須被考慮進去。就在相反的鏈路方向上行進的(即從移動 單元返回到中心基站的)信號而言，功率水平必須受到小心地控制。具體 地說，代碼的正交屬性是針對各個信號以大體上相同的功率水平到達接收 器的情況優(yōu)化的。如果不是這樣，信道干擾將增加。

正向鏈路方向存在不同的問題。具體地說，從基站向用戶單元行進的 信號可能作為所謂的遠近問題的結(jié)果以不可預(yù)知的方式干擾另一個信號。 例如，遙遠移動單元為了得到適當?shù)臋z測需要比較高的功率，反之接近中 心的移動單元需要較低的功率。更強的信號可能干擾位置比較靠近通常用 較低的功率水平操作的基站的移動單元的適當?shù)牟僮鳌Ａ钊诉z憾的是這種 行為取決于移動通信系統(tǒng)特定的操作環(huán)境，包括周邊地理的拓撲、用戶 單元彼此的毗鄰關(guān)系以及其它因素。

過去，個別地設(shè)置功率水平使每條前向鏈路信道都得到優(yōu)化從而將干 擾減少到最小是可能的。具體地說，業(yè)已建議每個功率水平都可以經(jīng)過調(diào) 整，以便影響在傾向于使干擾最小化的用戶單元接收的最佳功率水平。

另外，諸如采用卷積、Reed-Solomon和其它類型代碼的前向糾錯(FEC) 型算法的編碼算法可以被用于提高接收器處有效的信噪比。盡管這樣的代 碼在嘈雜的環(huán)境中確實在較低的誤碼率方面提供得到提高的性能，但是憑 借它們自己不改善與同信道干擾相關(guān)聯(lián)的困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明通過允許各個通信信道的數(shù)據(jù)傳輸率適應(yīng)特定的信道條件提 供附加的自由度。具體地說，前向糾錯(FEC)的編碼速率可以適合于各 個信道。同時，每個傳輸幀的FEC符號的數(shù)目保持固定，不依賴于FEC編 碼速率和功率水平。這允許在不改變有效傳輸?shù)墓β仕降那闆r下把不同 的FEC速率、甚至不同的FEC代碼分配給各個用戶信道，取決于信道條件。

例如，如果信道正在經(jīng)歷比較好的傳播條件，那么FEC編碼速率可以 降低，而每個FEC幀的輸入位的數(shù)目可以在不改變傳輸功率水平的情況下 被增加。因為總的信息率取決于原始數(shù)據(jù)傳輸率除以代碼率的比值，所以 在不對其它用戶信道產(chǎn)生比較大的干擾的情況下獲得了比較高的信息率。

另一方面，如果特定的信道處在比較劣質(zhì)的或邊緣的傳輸環(huán)境中，那 么可以采取其它的步驟以減少總的信息率。具體地說，可以提高有效的FEC 編碼速率而不是提高傳輸?shù)墓β仕揭约皽p少每個FEC幀的輸入位的數(shù) 目。這允許在不提高傳輸功率水平的情況下使信道變得更健壯。

在優(yōu)選的實施方案中，F(xiàn)EC編碼速率是改變通過周期性地朝預(yù)期的接 收器發(fā)送消息，以指出在未來的傳輸中打算用在每個給定的信道上的編碼 速率。例如，在典型的執(zhí)行中，速率消息可以在前向鏈路傳呼信道或同步 信道上朝某個特定的接收器發(fā)送。

本發(fā)明有幾個優(yōu)勢。在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中，尤其是在有多路衰 落或其它惡劣的信道條件存在的環(huán)境中，不需要為了優(yōu)化總的系統(tǒng)信息率 調(diào)整功率水平。

附圖說明