專利名稱：：用于傳送數(shù)據(jù)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及數(shù)據(jù)傳輸，更具體涉及一種用于在通信系統(tǒng)內(nèi)傳送數(shù)據(jù)的方法。
背景技術(shù)：
：通信系統(tǒng)內(nèi)大數(shù)據(jù)分組的傳輸通常需要將大數(shù)據(jù)分組分段以便適合物理無線幀。更具體地，為了遞送較大尺寸的分組，下一代蜂窩系統(tǒng)以及寬帶無線接入系統(tǒng)(諸如IEEE802.16系統(tǒng))所使用的一般技術(shù)是，在媒體訪問控制(MAC)層中將分組分段。大分組在編碼前被分成較小的段(固定大小或可變大小)，當(dāng)被使用調(diào)制和編碼方案(MCS)進(jìn)行編碼時(shí)，每段能夠適合可用無線幀資源。在正確接收分組的所有分段之后，接收機(jī)將其組裝為原始分組。在這個(gè)方案中，每個(gè)分段被系統(tǒng)的編碼和解碼組件視為獨(dú)立實(shí)體。圖1圖示說明了現(xiàn)有技術(shù)的MAC分段方法。數(shù)據(jù)分組(諸如因特網(wǎng)協(xié)議(IP)分組)從網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)入系統(tǒng)，并由MAC層內(nèi)的分段模塊進(jìn)行處理。分段模塊將IP分組分段成多個(gè)MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，每個(gè)小到足以適合無線幀(Fl、F2、...等等)。MACPDU為這些系統(tǒng)形成可靠單元(RU)，并且包括諸如循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)的錯(cuò)誤檢測(cè)方法及MAC頭。MACPDU隨后經(jīng)由信道編碼器編碼以形成碼字，并作為物理層幀的一部分而傳送。一旦被接收，這些碼字通過信道解碼器解碼，并隨后由重組模塊進(jìn)行重組，以便遞送完整的數(shù)據(jù)分組給網(wǎng)絡(luò)層。MAC層分段使得協(xié)議棧變得復(fù)雜，導(dǎo)致端到端分組傳輸?shù)母叩目傃舆t。發(fā)射機(jī)需要在信道編碼之前并且通常在將數(shù)據(jù)與其他用戶復(fù)用之前就對(duì)分組進(jìn)行分段。為了確保正確的復(fù)用，發(fā)射機(jī)通常必須創(chuàng)建遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于物理幀容量的分段。因?yàn)槊恳环侄螌⑿枰渥约旱腜DU頭，所以這些小分段需要顯著增加開銷。而且，因?yàn)樾诺谰幋a是以相對(duì)較小的信息幀大小來完成的，所以從信道編碼的觀點(diǎn)來看MAC層分段不是最優(yōu)的，導(dǎo)致傳輸上的低效率。因此，需要一種用于傳送數(shù)據(jù)的方法和裝置來解決上述問題。圖1圖示說明現(xiàn)有技術(shù)分段。圖2圖示說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分段。圖3是發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的框圖。圖4和圖5圖示說明在通用空中接口結(jié)構(gòu)中屬于高SNR和低SNR用戶的IP分組的傳輸。圖6示出兩個(gè)IP分組IP1和IP2通過多載波系統(tǒng)的傳輸。圖7示出頻率選擇性分配方案中物理層分段方案的應(yīng)用。圖8和圖9示出圖3的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的消息的交換。圖IO是示出圖3的發(fā)射機(jī)的操作的流程圖。圖11是示出圖3的接收機(jī)的操作的流程圖。具體實(shí)施例方式為了滿足上述需要，這里提供一種用于傳送數(shù)據(jù)的方法和裝置。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，接收到的數(shù)據(jù)分組在分段之前進(jìn)行信道編碼。換句話說，通過對(duì)信道編碼后的物理層分組進(jìn)行分段來傳送其本來不適合可用幀資源的大數(shù)據(jù)分組。這與MAC層分段方案形成鮮明對(duì)比，在MAC層分段方案中，數(shù)據(jù)分組(在信道編碼之前)被分段成其在信道編碼后的大小適合可用時(shí)間-頻率資源的信息段。然后利用混合自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求(H-ARQ)來確?？煽啃?。通過消除MAC分段并且使用快速物理層H-ARQ以提供分組可靠性，傳統(tǒng)MAC層的延遲和開銷都可以得到避免。此外，大的IP分組可以直接無線(ontheair)發(fā)送，并且可以獲得高度的幀占用率。上面的技術(shù)實(shí)際消除了幀邊界，為即使是在較差信道條件中的或具有窄信道分配的移動(dòng)設(shè)備(mobile)的傳輸中的IP(IP-on-the-air)降低了延遲和開銷。本發(fā)明包括一種用于傳送數(shù)據(jù)的方法。該方法包括步驟接收包括數(shù)據(jù)分組的可靠單元，對(duì)可靠單元編碼以產(chǎn)生碼字，將碼字分段成多個(gè)分段，將多個(gè)分段放置在多個(gè)無線幀(over-the-airframe)內(nèi)，以及傳送多個(gè)無線幀。本發(fā)明還包括一種用于接收數(shù)據(jù)的方法。該方法包括步驟接收多個(gè)無線幀，從無線幀中提取多個(gè)碼字分段，將多個(gè)碼字分段組裝為碼字，以及對(duì)碼字解碼以產(chǎn)生可靠單元。本發(fā)明還包括一種裝置，其包括編碼器，接收包括數(shù)據(jù)分組的可靠單元并且對(duì)可靠單元編碼以產(chǎn)生碼字；分段單元，將碼字分段成多個(gè)分段；以及發(fā)射機(jī)，將多個(gè)分段放置在多個(gè)無線幀內(nèi)并且傳送多個(gè)無線幀。本發(fā)明還包括一種裝置，其包括接收機(jī)，接收多個(gè)無線幀并且從無線幀中提取多個(gè)碼字分段；重組單元，將多個(gè)碼字分段組裝為碼字；以及解碼器，對(duì)碼字解碼以產(chǎn)生可靠單元?，F(xiàn)在來看附圖，其中相同的附圖標(biāo)記指示相同的組件，圖2圖示說明了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的分段。如所示，數(shù)據(jù)(諸如IP、UDP、...等等)分組(PI)從形成可靠單元(RU)的網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)入系統(tǒng)。RU由具有附加頭的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)分組(諸如IP分組)組成。頭可以包含許多類型的信息，如本領(lǐng)域所知，并且通常包括QoS指示來指出確保按序遞送所使用的QoS水平和分組數(shù)目。QoS水平可以以多種方式來傳送。例如，IEEE802.16使用連接標(biāo)識(shí)符(CID)，其隱含地標(biāo)識(shí)了流的QoS。在MAC頭中可以包括許多其他參數(shù)，以便MAC層PDU的進(jìn)一步復(fù)用和分段。例如，長度指示將允許MAC將多個(gè)IP分組打包在RU內(nèi)，其中每個(gè)IP分組具有獨(dú)立的頭。RU隨后由物理層編碼成碼字。諸如CRC的錯(cuò)誤檢測(cè)的開銷可以添加到RU。碼字隨后被分段以匹配當(dāng)前無線幀中的可用空間，隨后被發(fā)送。更具體地說，分段單元分析每幀內(nèi)的可用空間(由發(fā)射機(jī)提供)，并且將碼字分段，使得最大化地填充幀。很顯然，碼字不需要被分成相等的段。因?yàn)橥ㄟ^物理層分段獲取的碼字大于通過MAC層分段獲取的碼字，所以可以通過諸如巻積turbo碼或低密度奇偶校驗(yàn)碼的現(xiàn)代編碼方案獲取更好的信道編碼性能。分段被放置在多個(gè)無線幀中，并在物理信道上發(fā)送。一旦接收到每一碼字分段，接收到的碼字分段的集在由物理層解碼之前被部分地重組。由于混合ARQ的特性，即使沒有接收到所有碼字分段，只要信道解碼器能夠?qū)Σ糠纸邮盏降拇a字進(jìn)行解碼，就可以將完整的不分段RU遞送給MAC層。圖3是發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的框圖。如所示，發(fā)射機(jī)301包括信道編碼器303、分段單元304以及收發(fā)機(jī)(發(fā)射/接收)電路305，而接收機(jī)302包括收發(fā)機(jī)電路306、重組單元307以及信道解碼器308。收發(fā)機(jī)電路305和306包括本領(lǐng)域所知的常見電路，用于利用公知通信協(xié)議(例如CDMA、TDMA、GSM、WCDMA、OFDM、...等等)的通信，并且用作發(fā)射和接收消息的工具。分段單元304和重組單元307包括邏輯電路，諸如微處理器控制器，其提供用于分段和重組碼字的工具。最后，編碼器303和解碼器308優(yōu)選地包括用于對(duì)RU進(jìn)行編碼和對(duì)碼字進(jìn)行解碼的公知信道編碼器。例如，信道編碼器303和信道解碼器308可以分別包括巻積turbo編碼器和解碼器，用于通過巻積turbo編碼方案來對(duì)RU進(jìn)行編碼以及對(duì)碼字進(jìn)行解碼。也可以使用其他信道編碼方案，諸如低密度奇偶校驗(yàn)碼或巻積碼。信道編碼器303通過從用戶隊(duì)列中檢索數(shù)據(jù)分組而構(gòu)造RU。RU由具有附加頭的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)分組(諸如IP分組)組成。RU可以達(dá)到最大發(fā)射單元(MTU)的尺寸。假定沒有MAC分段或不要求MAC分段。RU中分組的數(shù)目可以由諸如隊(duì)列中分組的可用數(shù)目及大小等因素來確定。此外，RU中分組數(shù)目受到RU的最小和最大尺寸的限制。所選擇的MCS基于MCS選擇技術(shù)，其是本領(lǐng)域公知的方法并且可以基于鏈路錯(cuò)誤預(yù)測(cè)技術(shù)，諸如指數(shù)有效信號(hào)映射技術(shù)或通過在首次傳輸上以1%的目標(biāo)誤幀率作為目標(biāo)。在構(gòu)造RU之后，信道編碼器通過使用所選擇的MCS調(diào)制和編碼RU來創(chuàng)建碼字。傳輸碼字所需的碼元的數(shù)量，標(biāo)為S，可以如下計(jì)算其中，N是RU以字節(jié)為單位的大小，MCR是調(diào)制編碼碼率(單位為比特/碼元)。一般地，無線幀只能夠攜帶有限數(shù)量的數(shù)據(jù)碼元。例如，在OFDM系統(tǒng)中，可以在幀中攜帶的信息量是由包括幀持續(xù)時(shí)間、占用帶寬、子載波間隔、循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間和導(dǎo)頻碼元數(shù)目的多個(gè)因素確定的。結(jié)果，幀內(nèi)碼元的可用數(shù)量通常小于發(fā)送單獨(dú)一個(gè)碼字所需的碼元總數(shù)。因此，編碼后的碼字必須被分段以適合可用空間。在發(fā)射機(jī)301處的該物理層分段方案的逐步的方法如下1.信道編碼器303對(duì)大小達(dá)到最大傳輸單元(MTU)大小的分組進(jìn)行編碼。實(shí)際上，由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)/IP分組組成的RU被直接發(fā)送到信道編碼器303。在信道編碼之后，編碼RU或碼字被稱為C。2.如果碼字C將不適合當(dāng)前幀的話，那么分段單元304就將C分段成d、c2。用于c的空閑資源的量取決于來自其他用戶的碼字分段。其也可以取決于特定資源分配方案，例如，在多載波系統(tǒng)中，去往/來自用戶的傳輸可以只在所選數(shù)量的子載波上完成。資源分配方法可以是所有用戶之間的聯(lián)合優(yōu)化方法。但是，該物理層分段方案的優(yōu)點(diǎn)在于，其允許簡單和有效的調(diào)度，使得很可能不需要聯(lián)合優(yōu)化。3.發(fā)射電路305在幀上發(fā)射碼字分段d。注意，在d的調(diào)度之后，如果某些資源保持未占用，那么可以將這個(gè)逐步的方法重新應(yīng)用于其他分組，直到所有空閑的空間都被消耗。4.在隨后的幀上發(fā)送剩余的C2。可選地，如果成功接收了在先的傳輸且由接收機(jī)301接收到提前終止ACK，就不需要發(fā)送C2。很顯然，當(dāng)然有可能將一個(gè)分組按需要分段為許多份。這個(gè)特征對(duì)于具有較弱無線鏈路的用戶來說很有用。而且，還有可能迭代地應(yīng)用該方法如果C2不適合幀，則可以將其分成兩個(gè)分段《和c;，使得c2=c;uc;。隨后，將在下面的幀上發(fā)射c;。下面的可選方法可以在發(fā)射機(jī)301處實(shí)現(xiàn)，使得接收機(jī)302可以降低反饋開銷并節(jié)省寶貴的無線資源。1.如果迄今為止發(fā)射的c的分段集合包含了足夠的信息比特(包括CRC比特)，使得解碼嘗試具有相當(dāng)?shù)某晒C(jī)會(huì)，那么發(fā)射機(jī)301為來自移動(dòng)接收機(jī)的反饋分配無線資源。2.接收機(jī)302估計(jì)將包含系統(tǒng)比特和CRC的物理層分組的最小尺寸。該信息可以得自發(fā)射機(jī)301發(fā)送的指配消息。3.ACK/NACK抑制在接收到物理層分組的分段之后，接收機(jī)302確定其是否已經(jīng)接收到所有系統(tǒng)比特和CRC。如果是，其試圖解碼接收到的碼字并且根據(jù)解碼的結(jié)果而發(fā)送ACK/NACK。如果其還沒有接收到所有系統(tǒng)比特和CRC，接收機(jī)302不發(fā)送任何反饋?？商鎿Q地，發(fā)射機(jī)301可以在發(fā)送用于物理分組分段的分配時(shí)明確地指示接收機(jī)302抑制ACK/NACK。在上述算法中，假定發(fā)射機(jī)301是蜂窩通信系統(tǒng)環(huán)境中的基站，而接收機(jī)302是遠(yuǎn)程單元。但是，當(dāng)遠(yuǎn)程單元是發(fā)射機(jī)且基站是接收機(jī)時(shí)，或者甚至在諸如ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)中，也可以應(yīng)用物理層分段的一般方案。如所討論的，分段單元304確定當(dāng)前幀中的可用資源(碼元數(shù)目)。這個(gè)信息從發(fā)射電路305反饋。注意，可能存在其傳輸開始于某些較早的幀的碼字分段。這些分段可以以比來自隊(duì)列的新分組更高的優(yōu)先級(jí)傳送。如果沒有這樣的分段等待傳輸或者如果發(fā)射機(jī)認(rèn)為發(fā)射沒有進(jìn)行信道編碼的RU的分段是有益的(例如，利用多用戶分集增益)，那么構(gòu)造新RU并且從隊(duì)列中的IP分組進(jìn)行編碼(如上所述)。分段單元304基于要使用的調(diào)制方案來確定碼字傳輸所需的碼元數(shù)目。如果適合幀上的可用空間，就發(fā)射整個(gè)碼字。否則，創(chuàng)建適合于幀上可用空間的碼字分段并發(fā)射；剩余的碼字分段將在用戶被再次調(diào)度時(shí)的未來幀中發(fā)射。圖4和圖5圖示說明了在通用空中接口結(jié)構(gòu)中分別屬于高SNR和低SNR用戶的分組(在此情況下是IP分組)的傳輸。而且，對(duì)比沒有使用分段且使用了幀填充技術(shù)的情況，圖示說明了使用物理層分段的好處。對(duì)于高SNR情況(圖4)，從可能屬于相同用戶或不同用戶的三個(gè)IP分組IP1、IP2和IP3創(chuàng)建三個(gè)RU。這些分組的每個(gè)的大小CW1、CW2和CW3，在被通過所選擇的MCS進(jìn)行了調(diào)制和信道編碼之后，小于幀大小。在將空幀中的物理資源分配給這些碼字中的每一個(gè)后，因?yàn)闆]有其他碼字能夠完全適合剩余空間，所以某些數(shù)量的物理資源保持未使用。這樣，不能獲得100%的幀利用率，并且這些未使用的資源很可能被浪費(fèi)。在幀填充方案中，使用次優(yōu)的MCS(低于最優(yōu)MCS值)來生成碼字CW1'、CW2'和CW3'，使得它們每個(gè)都占用整個(gè)幀。通過使用物理層分段方案，所選擇的MCS將用于對(duì)分組進(jìn)行編碼。所選擇的MCS基于某些因素是最優(yōu)的或者基本上是最優(yōu)的，這些因素諸如是目標(biāo)誤幀率或所選擇的積極性(aggressive)因素。在幀n中為CW1分配資源之后，剩余可用資源用來發(fā)射CW2的分段。CW2的剩余部分隨后在幀n+l中發(fā)射。類似地，CW3被分成兩個(gè)分段第一分段在幀n+l的剩余可用空閑資源上發(fā)射，以及第二分段在幀n+2中發(fā)射。幀n+2中剩余資源可以用來發(fā)射下一分組。注意，在圖4中為了清楚起見，所選擇的MCS及由此得到的碼字大小都示出用于三個(gè)分組。但是，實(shí)際上，用于每一分組的所選擇的MCS和由此得到的每一關(guān)聯(lián)碼字的大小應(yīng)該都是就在傳輸之前確定的，以便利用最新的信道信息。因此，CW1和CW2的大小將就在幀n之前確定，而CW3的大小直到一幀之后才需要確定。對(duì)于低SNR用戶，在圖5中示出了兩個(gè)IP分組IP1和IP2的傳輸。使用用戶的所選擇的MCS而生成的碼字CW1和CW2太大以至于不能適合單獨(dú)一個(gè)物理層幀資源。因此，當(dāng)不使用分段方案時(shí)，這些分組不能夠被發(fā)射。使用次選擇的MCS值(高于所選擇的MCS)，分組可以被編碼以生成碼字CW1'和CW2'，每個(gè)都等于幀大小。但是，這些傳輸?shù)某晒Ω怕士赡芊浅５汀．?dāng)使用物理層分段時(shí)，所選擇的MCS編碼可以用來在多個(gè)幀上發(fā)射這些分組，如圖所示。注意，在圖5中為了清楚起見，所選擇的MCS及由此得到的碼字大小都示出用于兩個(gè)分組。但是，實(shí)際上，用于每一分組的所選擇的MCS和由此得到的每一關(guān)聯(lián)碼字的大小應(yīng)該都是就在傳輸之前確定的，以便利用最新的信道信息。因此，CW1的大小將就在幀n之前確定，而CW2的大小直到兩幀之后才需要確定。多載波系統(tǒng)中的物理層分段方案以及利用turbo碼進(jìn)行前向糾錯(cuò)(FEC)的工作如下。信道編碼器303通過以所選擇的MCS對(duì)包含一個(gè)或多個(gè)分組的RU編碼而生成碼字，碼字由系統(tǒng)比特(包括CRC)后面跟隨奇偶校驗(yàn)比特而組成。編碼后的RU隨后被映射到調(diào)制碼元以便傳輸。物理層幀的時(shí)間-頻率資源被組織為資源元素(RE)的塊，每一RE由固定數(shù)目的碼元組成。編碼后的IP分組也被分成碼元的塊，每個(gè)塊可以適合幀的RE。用于用戶分組傳輸?shù)目捎觅Y源取決于正在使用的資源分配策略。對(duì)于頻率分集分配方案來說，針對(duì)用戶分組的傳輸而分配的RE散布在帶寬的完整范圍上。對(duì)于頻率選擇性分配方案來說，整個(gè)帶寬被分成許多頻帶，對(duì)于每一頻帶，選擇用戶來發(fā)射。當(dāng)可用幀資源不足以發(fā)射完整碼字時(shí)，創(chuàng)建分段，其以系統(tǒng)比特開始，然后是奇偶校驗(yàn)比特。在圖6中，示出了兩個(gè)分組IP1和IP2在多載波系統(tǒng)上的傳輸。IP1和IP2形成兩個(gè)獨(dú)立的可靠單元。基于所選擇的MCS，確定發(fā)射RU所需的碼元數(shù)量。IP1和IP2被信道編碼以形成CW1和CW2。在這個(gè)示例中，下行鏈路幀間隔具有足夠資源來發(fā)射這兩個(gè)RU的每個(gè)。但是，不使用任何分段方案，就不可能獲得100%的幀資源利用率。使用物理層分段技術(shù)，在幀n中分配CW1之后的可用RE可用來發(fā)射CW2的分段。CW2的剩余部分可以在幀n+l中發(fā)射。在圖7中，示出物理層分段方案在頻率選擇性分配方案中的應(yīng)用。圖中，總頻率帶寬被分為若干頻帶。有四個(gè)用戶具有排隊(duì)用于傳輸?shù)姆纸M?；谒麄兊男诺罈l件，可以選擇用戶來在頻帶上發(fā)射他們的數(shù)據(jù)，如圖所示。圖中，在頻帶上用戶的傳輸占用小于可用總頻率帶寬。一般地，只要在每個(gè)無線幀中僅僅放置一個(gè)來自碼字的分段，那么用戶可以被選擇用于在一幀內(nèi)的多個(gè)頻帶上以及在不同幀間隔中的不同頻帶上傳輸。當(dāng)不使用分段時(shí)，對(duì)于用戶l和3，從IP分組生成的碼字太大以至于不能適合分配給他們的頻帶中的單獨(dú)一個(gè)幀中的可用資源；對(duì)于用戶2，盡管每個(gè)碼字適合幀間隔中分配的資源，但是也不能獲得100%的資源利用率。但是，從圖中可以看出，通過使用物理層分段方案，可以發(fā)射用戶1和3的分組并且在分配給用戶2的頻帶中可以獲得100%的幀資源利用率。碼字分段連同指配消息一起發(fā)射，該消息包含有關(guān)接收機(jī)移動(dòng)設(shè)備接收發(fā)射的數(shù)據(jù)分組所需的分段的所有信息。盡管碼字分段是在數(shù)據(jù)信道309上發(fā)射的，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在控制信道310上發(fā)送指配消息。有兩種指配消息策略。第一種是每碼字分段發(fā)送一個(gè)控制消息(下面標(biāo)為"典型")，第二種是為一組分段發(fā)送一個(gè)控制消息。"典型"策略允許搶先占用，并且允許資源分配中的最大靈活性。多幀指配對(duì)于頻率選擇性資源分配來說更加有效。表l用于物理層分段方案的典型指配消息<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表1中示出了典型指配消息的內(nèi)容。這些字段中的一個(gè)或多個(gè)都存在。在控制信道310上傳送的指配消息必須以用戶ID(UID)或如HSDPA中經(jīng)由CRC掩碼明確地標(biāo)識(shí)接收。此外，必須傳送MCS&RU信息大小。通常，當(dāng)接收機(jī)支持多次HARQ時(shí)，包括HARQ信道ID。需要PHYPDU分段相對(duì)于PHYPDU的位置，以便重新構(gòu)造編碼分組，并且可以包含諸如開始和結(jié)束碼元這樣的信息，以及PHYPDU占用了多少碼元，或者分段數(shù)目。幀中分配給這個(gè)特定PDU的碼元的位置由"分配的資源"指示。所有的信息可以以多種不同方式傳送。通過對(duì)信息量化并且以降低靈活性的代價(jià)來節(jié)省系統(tǒng)資源，可以做出折中來降低開銷。用于傳送該信息的一種示例方案可以基于與IEEE802.16所使用的相類似的方法，結(jié)合以支持物理層分段的擴(kuò)展。例如，可以編碼MCS明確規(guī)定調(diào)制水平(例如QPSK、16QAM、64QAM等等)以及編碼碼率(例如R4/4，R=l/3，R=l/2，R=2/3，R二3/4等等)。在IEEE802.16中，下行鏈路間隔利用碼(DIUC)和上行鏈路間隔利用碼(UIUC)分別在下行鏈路和上行鏈路上傳送MCS信息。RU大小可以得自分配大小。在IEEE802.16中，通過規(guī)定子信道數(shù)目而傳送分配，其中每一子信道攜帶預(yù)定數(shù)目的數(shù)據(jù)碼元。結(jié)果，接收機(jī)可以計(jì)算分配的碼元的總數(shù)目，然后，基于MCS，接收機(jī)可以為未分段的碼字計(jì)算RU信息大小。RU以字節(jié)為單位的大小標(biāo)為N，可以計(jì)算為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>其中，S是分配的碼元的數(shù)目，MCR是得自MCS的調(diào)制編碼碼率(單位為比特/碼元)。IEEE802.16信令可以通過增加物理分段字段而擴(kuò)展，增加的物理分段字段規(guī)定了分段大小(例如1/8、1/2、1/4等等)以及分段位置。在該情況中，將結(jié)合MCS和分配的碼元的數(shù)目使用分段大小F^e用來計(jì)算RU信息大小為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>其中，S和MCR如前所定義。分段位置將被用來區(qū)分多個(gè)創(chuàng)建的分段。例如，如果分段大小被傳送為1/4，則分段位置可以在2比特中傳送，并且將標(biāo)注開始點(diǎn)為0、1、2、3，其中0將表示碼字內(nèi)頭1/4的碼元，1將表示接下來的1/4的碼元，2將表示第三個(gè)1/4的碼元，以及3將表示最后1/4的碼元。使用1/8的分段大小，將把碼字分成8份，需要至少3比特以標(biāo)注碼字的所有8份。用于在4比特內(nèi)編碼分段大小和位置的有效方法將依賴于用來指示分段大小的前導(dǎo)0的數(shù)目以及用來傳送位置的剩余比特?cái)?shù)目。該編碼在表2中列出。表2有效分段編碼<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>根據(jù)分段大小，粒度可能不足以占用幀中的剩余空間。在該情況下，僅僅有可能大致填充該幀。擴(kuò)展IEEE802.16信令的替代和更一般方式將是分別將分段大小編碼為分母和分子。分段大小的分母被標(biāo)為分段基(Fbase)，將傳送物理層分段的粒度(例如1/2、％、1/8),分子將以份數(shù)傳送當(dāng)前分配的大小，標(biāo)為分段份數(shù)(Fslieee。unt)。這個(gè)替代擴(kuò)展方案更靈活并且將允許用于相同碼字的不同大小分段的混合。在這種情況下，發(fā)射機(jī)將必須傳送三個(gè)值分段基、分段份數(shù)和分段位置。如果只使用一個(gè)分段基，則該條信息不需要被傳送，可以在接收機(jī)處儲(chǔ)存在固件中。如果使用16的分段基，那么所有分段大小和位置可以用8比特來傳送，其中4比特表示份數(shù)，其他4比特表示分段位置。傳送指配信息的另一示例將是明確傳送RU大小而不是MCS水平。在此情況下，MCR可以如下得自RU大小和分配的碼元的數(shù)目隨后MCR可以通過預(yù)先定義的規(guī)則映射到MCS，以便區(qū)分具有等價(jià)MCR的MCS水平。類似地，也可以使用物理層分段擴(kuò)展來應(yīng)用于該方法，并且MCR計(jì)算將變?yōu)?lt;formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>其中，F(xiàn)^e是分段大小，N是RU以字節(jié)為單位的大小，S是分配的碼元數(shù)目。一旦已經(jīng)發(fā)射了第一PHYPDU分段，發(fā)射機(jī)將在后續(xù)幀中繼續(xù)發(fā)送分段，直到發(fā)送了整個(gè)編碼RU或者接收到ACK。注意，這些后續(xù)幀不需要是連續(xù)的。實(shí)際上，對(duì)于特定分組的PHYPDU分段的傳輸可以被更高優(yōu)先級(jí)的通信業(yè)務(wù)或來自具有更好信道條件的用戶的通信業(yè)務(wù)中斷或者搶先占用。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間消息的交換如圖8中所示。如圖8所示，指配消息連同每一幀發(fā)射。一旦發(fā)射的分段集合迄今為止包含了足夠的比特(包括CRC比特)使得解碼嘗試具有成功的機(jī)會(huì)，那么發(fā)射機(jī)301就為來自接收機(jī)302的反饋分配無線資源。在接收到物理層分組的分段之后，接收機(jī)302確定其是否已經(jīng)接收到所有系統(tǒng)比特和CRC。如果是，那么其試圖對(duì)接收到的碼字進(jìn)行解碼并且根據(jù)解碼結(jié)果而發(fā)送ACK/NACK。如果其還沒有接收到所有系統(tǒng)比特和CRC，那么接收機(jī)302可以發(fā)送NAK，或者可選情況下可以不發(fā)送任何反饋?？蛇x地，一旦發(fā)射機(jī)301接收到ACK，分段的繼續(xù)發(fā)射就停止。對(duì)于具有非常低SNR條件的用戶來說，使用物理層分段方案的分組的傳輸可能跨越大量幀(即使對(duì)于高SNR用戶，當(dāng)只使用子載波的較小子集時(shí)，也可能出現(xiàn)該情形，諸如在頻率選擇性分配方案中)。在這樣的情況下，通過使用下面的方法能夠降低由于指配消息而造成的控制信道開銷，該方法被標(biāo)為多幀指配方案1.發(fā)射機(jī)301將分組拆分成若干分段。分段的大小是由可用無線資源而確定的?；诔跏紟械目捎觅Y源而確定第一分段的大小通常是有效的，然后確定后續(xù)分段的大小來填充整個(gè)幀，直到最后的分段包含其很可能小于完整幀的PHYPDU的剩余部分。2.發(fā)射機(jī)301發(fā)射如表2中所示的格式的指配消息。一般地，信息與表1中相同。但是，現(xiàn)在，分配的資源不僅包括了當(dāng)前幀而且還包括了后續(xù)幀。當(dāng)然，存在許多方式來優(yōu)化對(duì)PHY分段的編碼。3.發(fā)射機(jī)301在指配消息所描述的幀位置中發(fā)射連續(xù)幀中的連續(xù)分段。描述該方案的消息流如圖9中所示。表3用于多幀指配方案的指配消息<table>complextableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>物理層分段技術(shù)應(yīng)該還應(yīng)用于其沒能由接收機(jī)成功解碼的RU的重發(fā)。重發(fā)的確切技術(shù)取決于ARQ協(xié)議。對(duì)于具有Chase合并(Chasecombining)技術(shù)的HARQ，具有物理層分段的重發(fā)方案的工作類似于初始發(fā)射。對(duì)于HARQ的增量冗余(IR)技術(shù)，重發(fā)包含附加的冗余比特(其可以小于初始發(fā)射)，其降低了累積發(fā)射的有效碼率。當(dāng)達(dá)到了母碼率時(shí)，重發(fā)的比特繞回到系統(tǒng)比特。物理層分段方案還可以應(yīng)用于IR重發(fā)。在接收到重發(fā)的分段之后，接收機(jī)應(yīng)該應(yīng)用提前終止流程。圖IO是示出圖3的發(fā)射機(jī)的操作的流程圖。邏輯流程圖開始于步驟1001,在此步驟，數(shù)據(jù)分組(更具體地，是RU)進(jìn)入信道編碼器303。如上所討論的，RU優(yōu)選地包括大數(shù)據(jù)分組。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，數(shù)據(jù)分組包括基本上等于MTU大小的IP分組。在步驟1003，編碼器對(duì)每一RU編碼，針對(duì)每一RU輸出碼字。更具體地，可以使用巻積turbo編碼器或低密度奇偶校驗(yàn)編碼器。在步驟1005，分段單元304接收從編碼器303輸出的碼字以及有關(guān)用于發(fā)射而被調(diào)度的用戶的幀內(nèi)可用空間的信息。更具體地，發(fā)射機(jī)305向分段單元304提供在調(diào)度過程中要發(fā)射的幀的可用空間(例如可用碼元)。在步驟1007，分段單元304基于要發(fā)射的當(dāng)前幀內(nèi)可用的空間來對(duì)每一碼字分段并且輸出分段到發(fā)射電路305。如上所討論的，選擇分段大小，使得它們可以優(yōu)化地適合由發(fā)射機(jī)305發(fā)射的幀。由于發(fā)射機(jī)305可能正在發(fā)射幀內(nèi)的其他信息(例如，開銷通信業(yè)務(wù)、到其他用戶的數(shù)據(jù)、...等等)，所以每幀都可能具有變化的可用空間量用來發(fā)射碼字。因此，每一分段可能占用變化數(shù)目的碼元?？蛇x地，可以聯(lián)合確定步驟1005和1007，使得聯(lián)合優(yōu)化分段和調(diào)度。邏輯流程隨后繼續(xù)到步驟1009，在此步驟，通過電路305發(fā)射幀和控制信息。如上所討論的，提供控制信息，使得接收電路306可以正確提取分段的碼字。此外，可以使用H-ARQ將碼字發(fā)射到用戶。當(dāng)使用H-ARQ時(shí)，具有物理層分段的重發(fā)方案的工作類似于初始發(fā)射。對(duì)于HARQ的增量冗余(IR)技術(shù)，重發(fā)包含附加的冗余比特(其可以小于初始發(fā)射)，其降低了累積發(fā)射的有效碼率。當(dāng)達(dá)到母碼率時(shí)，重發(fā)的比特繞回到系統(tǒng)比特。圖11是示出圖3的接收機(jī)的操作的流程圖。邏輯流程開始于步驟llOl，在此步驟，由接收電路306接收多個(gè)幀和控制信息。在步驟1103，接收電路306分析控制信息并且從每幀中提取碼字分段。將碼字段提供給重組單元307，在該單元，碼字段被重組為碼字(步驟1105)。最后，在步驟1107，信道解碼器309接收組裝的碼字，并且適當(dāng)?shù)亟獯a碼字，提取可靠單元及最終的數(shù)據(jù)(例如IP分組)。當(dāng)使用H-ARQ時(shí)，解碼器308可請(qǐng)求特定幀的附加重發(fā)。這樣，可以傳遞信息到發(fā)射電路306，將使得發(fā)射電路306發(fā)射重發(fā)請(qǐng)求。以類似的方式，如果獲得了足夠的信息從而允許對(duì)碼字成功解碼，那么可以傳遞信息到發(fā)射電路306，將使得發(fā)射機(jī)301停止發(fā)射碼字。盡管結(jié)合特定實(shí)施例特別地示出并描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，其中可以做出各種形式和細(xì)節(jié)上的變化。特別地，盡管是在下行鏈路上描述本發(fā)明，但其也適用于上行鏈路。本發(fā)明還意圖以可變的幀持續(xù)時(shí)間工作。期望這樣的變化在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種用于傳送數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括如下步驟接收包括數(shù)據(jù)分組的可靠單元；對(duì)所述可靠單元編碼以產(chǎn)生碼字；將所述碼字分段成多個(gè)分段；將所述多個(gè)分段放置在多個(gè)無線幀中；以及傳送所述多個(gè)無線幀。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述接收可靠單元的步驟包括接收IP分組的步驟。3.如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述接收可靠單元的步驟包括以基本上最大傳輸單元(MTU)大小接收IP分組的步驟。4.如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述編碼的步驟包括信道編碼的步驟。5.如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述將碼字分段成多個(gè)分段的步驟包括將碼字分段成多個(gè)不同大小的分段的步驟。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述將碼字分段成多個(gè)不同大小的分段的步驟包括將碼字分段成多個(gè)不同大小的分段的步驟，其中，分段的大小基于無線幀中的空間量。7.如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述將多個(gè)分段放置在多個(gè)無線幀中的步驟包括將多個(gè)分段放置在多個(gè)無線幀中使得每一無線幀中放置一個(gè)分段的步驟。8.如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括傳送標(biāo)識(shí)碼字內(nèi)分段位置的控制信息的步驟。9.一種裝置，其包括編碼器，其接收包括數(shù)據(jù)分組的可靠單元，并且對(duì)所述可靠單元編碼以產(chǎn)生碼字；分段單元，其將所述碼字單元分段成多個(gè)分段；以及發(fā)射機(jī)，將所述多個(gè)分段放置在多個(gè)無線幀內(nèi)，并且傳送所述多個(gè)無線幀。10.—種裝置，其包括接收機(jī)，其接收多個(gè)無線幀，并且從所述無線幀中提取多個(gè)碼字分段；重組單元，其將所述多個(gè)碼字分段組裝為碼字；以及解碼器，其對(duì)所述碼字解碼以產(chǎn)生可靠單元。全文摘要在分段之前對(duì)接收到的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行信道編碼，使得通過對(duì)信道編碼后的物理層分組進(jìn)行分段來傳送其本來不適合可用幀資源的大數(shù)據(jù)分組。然后利用混合自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求(H-ARQ)來確?？煽啃?。文檔編號(hào)G11C29/00GK101171644SQ200680015170公開日2008年4月30日申請(qǐng)日期2006年4月14日優(yōu)先權(quán)日2005年5月2日發(fā)明者布賴恩·K·克拉松,菲利普·J·薩爾托里,阿努普·K·塔盧克達(dá)爾,馬克·C·庫達(dá)克申請(qǐng)人:摩托羅拉公司