專利名稱：用于降低通信系統(tǒng)中解碼復(fù)雜度的方法和系統(tǒng)的制作方法
背景領(lǐng)域本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，尤其涉及用于降低通信系統(tǒng)中解碼復(fù)雜度的系統(tǒng)和方法。
背景已經(jīng)研發(fā)了通信系統(tǒng)來允許信息信號從始發(fā)站到物理上不同的目標站的傳輸。在通信信道上從始發(fā)站發(fā)出信息信號時，信息信號首先被轉(zhuǎn)換成適用于在通信信道上有效傳輸?shù)男问?。信息信號的轉(zhuǎn)換(即調(diào)制)包括按照信息信號改變載波參數(shù)，這種改變是以所產(chǎn)生的已調(diào)載波頻譜被限定在通信信道帶寬內(nèi)的方式進行的。在目標站處，從通信信道上接收到的已調(diào)載波復(fù)制出始發(fā)信息信號。這種復(fù)制一般通過使用與始發(fā)站采用的調(diào)制過程相反的過程來實現(xiàn)。
調(diào)制也便于公共通信信道上對幾個信號的多址訪問，即，同時發(fā)送和/或接收。多址通信系統(tǒng)通常包括多個訂戶單元，它們要求相對短持續(xù)時間的間歇服務(wù)，而不是連續(xù)地訪問公共通信信道。本領(lǐng)域已知幾種多址技術(shù)，譬如時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、調(diào)幅多址(AM)。另一類多址技術(shù)是碼分多址(CDMA)擴頻系統(tǒng)，該系統(tǒng)遵從“雙模寬帶擴頻蜂窩系統(tǒng)的TIA/EIA/IS-95移動站—基站兼容性標準(TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-Base Station Compatibility Standard forDual-Mode Wide-Band Spread Spectrum Cellular System)”，下面稱為IS-95標準。多址通信系統(tǒng)中CDMA技術(shù)的使用在美國專利號4901307和美國專利號5103459中公開，前者題為“SPREAD SPECTRUM MULTIPLE-ACCESS COMMUNICATIONSYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS”，后者題為“SYSTEM ANDMETHOD FOR GENERAT ING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”，這兩個專利都被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。
多址通信系統(tǒng)可能是無線或有線的，且可能傳遞語音和/或數(shù)據(jù)。能傳遞語音和數(shù)據(jù)兩者的通信系統(tǒng)一例是符合IS-95標準的系統(tǒng)，該標準規(guī)定了在通信信道上發(fā)送語音和數(shù)據(jù)。美國專利號5504773中詳細描述了在固定大小的編碼信道幀內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，該專利題為“METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTING 0F DATAFOR TRANSMISSION”，并且被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。按照IS-95標準，數(shù)據(jù)或語音被分成若干編碼信道幀，這些幀為20毫秒寬，數(shù)據(jù)率高達14.4Kbps。能傳遞語音和數(shù)據(jù)兩者的通信系統(tǒng)的其它例子包括遵照以下標準的通信系統(tǒng)“第三代合伙人計劃(3GPP)”，該計劃包含在一組文獻內(nèi)，文獻包括文獻號3G TS 25.211，3GTS 25.212，3G TS 25.213以及3G TS 25.214(W-CDMA標準)；以及“cdma2000擴頻系統(tǒng)的TR-45.5物理層標準(TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000Spread Spectrum Systems)”(IS-2000標準)。
僅有數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)一例是高數(shù)據(jù)速率(HDR)通信系統(tǒng)，它符合TIA/EIA/IS-856工業(yè)標準，下文中稱為IS-856標準。HDR系統(tǒng)是基于共同待批申請序列號08/963386中公開的通信系統(tǒng)，該申請題為“METHOD AND APPARATUS FOR HIGH RATEPACKET DATA TRANSMISSION”，于1997年11月3日提交，被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。HDR通信系統(tǒng)定義了一組數(shù)據(jù)率，從38.4kbps到2.4Mbps的范圍內(nèi)，在這些速率下接入點(AP)可能向訂戶站(接入終端，AT)發(fā)送數(shù)據(jù)。由于AP與基站相似，因此關(guān)于小區(qū)和扇區(qū)的術(shù)語和關(guān)于語音系統(tǒng)的術(shù)語相同。
在多址通信系統(tǒng)中，通過一個或多個基站實施用戶間的通信。一個訂戶站上的第一用戶通過在反向鏈路上把數(shù)據(jù)發(fā)送到基站而向第二訂戶站上的第二用戶傳遞數(shù)據(jù)?；窘邮諗?shù)據(jù)并且可以把數(shù)據(jù)路由到另一基站。數(shù)據(jù)在同一基站、或其它基站的前向鏈路上被發(fā)送到第二訂戶站。前向鏈路是指從基站到訂戶站的傳輸，反向鏈路是指從訂戶站到基站的傳輸。同樣，可以在一移動訂戶站上的第一用戶和地面有線站上的第二用戶之間實施通信?；驹诜聪蜴溌飞蠌挠脩艚邮諗?shù)據(jù)，并且通過公共交換電話網(wǎng)(PSTN)把數(shù)據(jù)路由至第二用戶。在許多通信系統(tǒng)中，如，IS-95、W-CDMA、IS-2000，前向鏈路和反向鏈路被分配以不同的頻率。
上述無線通信服務(wù)是點對點通信服務(wù)的一個例子。相反，廣播服務(wù)提供點對多點的通信服務(wù)。廣播系統(tǒng)的基本模型由一個或多個中央站所服務(wù)的用戶廣播網(wǎng)，中央站向用戶發(fā)送具有一定內(nèi)容的信息，內(nèi)容比如新聞、電影、體育比賽等等。各廣播網(wǎng)用戶的訂戶站監(jiān)視一公共廣播前向鏈路信號。由于中央站固定地確定內(nèi)容，因此用戶一般不往回通信。廣播服務(wù)通信系統(tǒng)通常使用的例子有TV廣播、無線電廣播等等。這種通信系統(tǒng)一般是高度專用構(gòu)造的通信系統(tǒng)。隨著近來無線蜂窩電話系統(tǒng)中的發(fā)展，注意到為廣播服務(wù)主要使用點對點的蜂窩電話系統(tǒng)的現(xiàn)有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。(這里所使用的術(shù)語“蜂窩”系統(tǒng)包括使用蜂窩和PCS頻率兩者的通信系統(tǒng)。)要在通信系統(tǒng)中的終端間交換的信息信號通常被組織成多個分組。為了本說明書，一個分組是被排列成特定格式的一組字節(jié)，包括數(shù)據(jù)(負載)和控制元素。控制元素包括例如先導(dǎo)序列和品質(zhì)度量。品質(zhì)度量包括例如循環(huán)冗余校驗(CRC)、奇偶比特、以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它度量類型。然后按照通信信道結(jié)構(gòu)格式化分組以適合一幀。經(jīng)適當調(diào)制的幀在始發(fā)終端和目標終端間傳播，其受到通信信道特性所影響，例如信噪比、衰落、時差以及其它這樣的特性。這種特性在不同的通信信道中不同地影響已調(diào)信號。因而，與已調(diào)信號在有線型的通信信道(例如同軸電纜或光纜)上的傳輸相比，已調(diào)信號在無線通信信道上的傳輸要求不同的考慮因素。除了選擇適用于特定通信信道的調(diào)制以外，也設(shè)計了其它用于保護信息信號的方法。這種方法包括例如編碼、碼元重復(fù)、交織、以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其它方法。然而，這些方法增加了開銷。因此，必須作出信息信號交付的可靠性以及開銷量之間的工程折衷。即使有了上面討論的信息信號的保護，通信信道的條件也可能降級到目標站不能對某些分組進行解碼(擦除)的地步。在允許從目標終端向始發(fā)終端傳遞反饋的僅有數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)中，一種解決方式是使用目標站到始發(fā)站作出的自動重發(fā)請求(ARQ)來重發(fā)未經(jīng)解碼的分組。然而，在某些條件下，ARQ會使通信系統(tǒng)過載。而且，如關(guān)于廣播通信系統(tǒng)所討論的，訂戶不會向基站回過頭傳遞。因而，期望其它用于信息保護的手段。
待批申請序列號為09/933912的申請詳細討論了廣播系統(tǒng)中外部解碼器的使用，該申請題為“METHOD AND SYSTEM FOR UTILIZATION OF AN OUTER DECODER INBROADCAST SERVICES COMMUNICATION SYSTEM”，于2001年8月20日提交，并被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。如待批申請序列號為09/933912的申請中所描述的，要被發(fā)送的信息比特流首先被外部解碼器編碼，然后經(jīng)編碼的流被內(nèi)部編碼器所編碼。如

圖1所示，要被發(fā)送的信息比特流102始發(fā)自較高層，并被提供給發(fā)送緩沖器104。發(fā)送緩沖器在圖2中詳述。參照圖2，比特從左至右逐行地填充(圖1的)發(fā)送緩沖器104的系統(tǒng)部分204(1)。系統(tǒng)部分204(1)包括長度為L的k行208?；剡^頭參照圖1，一旦(圖2的)系統(tǒng)部分204(4)已滿，就激活外部塊編碼器106對(圖2的)系統(tǒng)部分204(1)中的比特進行列方向的編碼，以產(chǎn)生(圖2的)(n-k)個附加行210的奇偶比特。該列方向的操作對于二進制外部編碼逐列執(zhí)行，即m＝1。對于非二進制的編碼而言，即m＞1，一行中的每m個相鄰列都被視為一個m位的碼元。外部編碼器讀取上面k行的m位碼元以產(chǎn)生n-k個m位碼元，這些碼元填充這些列的相應(yīng)下面n-k行。
外部編碼器包括例如系統(tǒng)的Reed-Solomon(R-S)編碼器。回過頭參照圖1，發(fā)送緩沖器104的內(nèi)容接著被提供給物理層108。在物理層108處，單獨幀由內(nèi)部編碼器(未示出)進行編碼，產(chǎn)生經(jīng)編碼的幀。內(nèi)部解碼器的結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的。緩沖器的系統(tǒng)行和奇偶列可以在傳輸期間交織，以降低當內(nèi)部編碼擦除總數(shù)超過外部編碼的糾錯能力時擦除大量系統(tǒng)行的機會。幀進一步按照所選的調(diào)制方案被處理，調(diào)制方案有cdma2000、WCDMA、UMTS以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其它調(diào)制方案。經(jīng)處理的幀然后在通信信道110上被發(fā)送。
所發(fā)送的幀在目標站處被接收并被提供給物理層112。在物理層112處，單獨幀被解調(diào)并被提供給內(nèi)部解碼器(未示出)。內(nèi)部解碼器對各幀進行解碼，如果解碼成功，則輸出正確解碼的幀；否則如果解碼不成功，則宣布一次擦除。解碼的成功或失敗必須用高準確度來確定，例如通過在外部編碼后和內(nèi)部編碼之前在幀內(nèi)包括一長的(例如16位)循環(huán)冗余校驗(CRC)而實現(xiàn)。從經(jīng)解碼的幀獲得的所包括的CRC與從經(jīng)解碼的幀的比特計算的CRC相比較，如果兩個CRC相同，則宣布解碼成功。
如果內(nèi)部解碼器不能對幀進行解碼，解碼器就宣布一次擦除，并且向外部塊解碼器116提供一指示，表明該幀丟失。該過程繼續(xù)，直到與被擦除的系統(tǒng)幀有相同數(shù)量的奇偶幀被正確接收并被傳遞到接收緩沖器114的奇偶部分114(2)為止。接收機停止任何其余幀的接收，激活外部解碼器(未示出)以恢復(fù)被擦除的系統(tǒng)幀。經(jīng)恢復(fù)的系統(tǒng)幀被傳遞到較上層。
本領(lǐng)域中公知的是，隨著發(fā)送緩沖器104中行數(shù)的值增加，解碼/糾錯計算復(fù)雜度也增加。由于解碼/糾錯計算復(fù)雜度影響接收終端處的硬件復(fù)雜度以及功耗，因此本領(lǐng)域中需要這樣一種方法和系統(tǒng)。
概述這里公開的實施例通過提供一種方法和系統(tǒng)解決了上述需求，所述系統(tǒng)通過以下執(zhí)行所述方法用一外部編碼對多個緩沖器的每一個中的系統(tǒng)比特進行編碼；對多個緩沖器的內(nèi)容進行多路復(fù)用；以及用內(nèi)部編碼對所述經(jīng)多路復(fù)用的內(nèi)容進行編碼以提供一組幀。
在本發(fā)明另一方面，由內(nèi)部解碼器對接收到的該組幀進行解碼；經(jīng)正確解碼的幀被多路分解到多個緩沖器；各個緩沖器的內(nèi)容進一步被處理。如果緩沖器的系統(tǒng)部分已經(jīng)被正確解碼，處理就包括向較高層提供系統(tǒng)部分的內(nèi)容。或者，如果確定由外部解碼器對緩沖器內(nèi)容進行的解碼恢復(fù)了系統(tǒng)部分，則激活外部解碼器，并且把系統(tǒng)部分經(jīng)恢復(fù)的內(nèi)容以及正確接收到的內(nèi)容提供給較高層。
附圖簡述圖1說明了現(xiàn)有技術(shù)的物理層處理；圖2說明了一發(fā)送緩沖器；圖3說明了按照本發(fā)明一實施例的物理層處理；詳細描述定義這里使用單詞“示例性”意指“充當示例、實例或說明”。這里描述為“示例性”的任何實施例都不必被理解為比其它實施例更為優(yōu)選或有利。
這里使用術(shù)語“點對點”意指在專用通信信道上的兩個訂戶站之間的通信。
這里使用術(shù)語“廣播通信”或“點對多點通信”意指一種通信，其中多個訂戶站從一個源接收通信。
這里使用術(shù)語“分組”意指被排列為特定格式的一組比特，包括數(shù)據(jù)(負載)和控制元素?？刂圃匕ɡ缦葘?dǎo)序列、品質(zhì)度量、以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它元素。品質(zhì)度量包括例如循環(huán)冗余校驗(CRC)、奇偶比特、以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它度量。
這里使用術(shù)語“接入網(wǎng)絡(luò)”意指基站(BS)以及一個或多個基站控制器的集合。接入網(wǎng)絡(luò)在多個訂戶站之間傳輸數(shù)據(jù)分組。接入網(wǎng)絡(luò)還可連接到接入網(wǎng)絡(luò)外部的其它網(wǎng)絡(luò)，比如企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)或因特網(wǎng)，并且可以在各個接入終端和這種外部網(wǎng)絡(luò)之間傳輸數(shù)據(jù)分組。
這里使用術(shù)語“基站”意指訂戶站與之通信的硬件。小區(qū)是指硬件或地理覆蓋區(qū)域，取決于使用該術(shù)語的環(huán)境。扇區(qū)是小區(qū)的一部分。由于扇區(qū)具有小區(qū)的屬性，因此這里關(guān)于小區(qū)描述的原理也容易地擴展到扇區(qū)。
這里使用術(shù)語“訂戶站”意指接入網(wǎng)絡(luò)與之通信的硬件。訂戶站可以是移動的或靜止的。訂戶站可以是通過無線信道或通過有線信道進行通信的任何數(shù)據(jù)設(shè)備，例如使用光纖或同軸電纜。訂戶站還可以是許多設(shè)備類型的任一種，包括但不限于PC卡、微型閃存、外部或內(nèi)部調(diào)制解調(diào)器、或者無線或有線電話。處在與基站建立活動話務(wù)信道連接過程中的訂戶站被稱為是處在連接設(shè)立狀態(tài)。已經(jīng)與基站建立活動話務(wù)信道連接的訂戶站被稱為是處在話務(wù)狀態(tài)。
這里使用術(shù)語“物理信道”意指一通信路由，其上用調(diào)制特性和編碼來描述信號傳播。
這里使用術(shù)語“邏輯信道”意指基站或訂戶站的協(xié)議層內(nèi)的通信路由。
這里使用術(shù)語“通信信道/鏈路”意指按照上下文的物理信道或邏輯信道。
這里使用術(shù)語“反向信道/鏈路”意指訂戶站向基站發(fā)送信號所通過的通信信道/鏈路。
這里使用術(shù)語“前向信道/鏈路”意指基站向訂戶站發(fā)送信號所通過的通信信道/鏈路。
這里使用術(shù)語“軟切換”意指訂戶站以及兩個或多個扇區(qū)間的通信，其中各扇區(qū)屬于不同的小區(qū)。反向鏈路通信被兩個扇區(qū)都接收到，前向鏈路通信同時在兩個或多個扇區(qū)的前向鏈路上實現(xiàn)。
這里使用術(shù)語“較軟切換”意指訂戶站以及兩個或多個扇區(qū)間的通信，其中各扇區(qū)屬于相同的小區(qū)。反向鏈路通信被兩個扇區(qū)都接收到，前向鏈路通信在兩個或多個扇區(qū)的前向鏈路之一上同時實現(xiàn)。
這里使用術(shù)語“擦除”意指未能識別一消息。
這里使用術(shù)語“專用信道”意指由對于個體訂戶站特定的信息所調(diào)制的信道。
這里使用術(shù)語“公共信道”意指由在所有訂戶站間共享的信息所調(diào)制的信道。
這里專門使用術(shù)語“物理層”意指始發(fā)終端和目標終端之間負責傳輸數(shù)據(jù)接收的該部分通信協(xié)議。物理層對應(yīng)于開放式系統(tǒng)互連的國際標準組織模型中的第1層。
這里專門使用術(shù)語“較高層”意指始發(fā)終端和目標終端之間高于物理層的該部分通信協(xié)議。較高層對應(yīng)于開放式系統(tǒng)互連的國際標準組織模型中的第2層到第7層。
描述按照本發(fā)明一實施例，如圖3所示，始發(fā)自較高層的要被發(fā)送的信息比特流302被多路分解并被提供給發(fā)送緩沖器304(i)。這些比特從左到右逐行地填充發(fā)送緩沖器304(1)的系統(tǒng)部分306(1)。系統(tǒng)部分306(1)包括長度為L的k行。在一實施例中，緩沖器的長度與沒有開銷(例如幫助內(nèi)部解碼器的CRC以及內(nèi)部編碼器的尾部比特)的無線電幀長度一致。一旦發(fā)送緩沖器304(1)的系統(tǒng)部分306(1)已滿，就為其余的發(fā)送緩沖器302(2)-304(p)重復(fù)該過程。一旦發(fā)送緩沖器304(i)的系統(tǒng)部分306(i)已滿，就激活外部塊編碼器310(i)對系統(tǒng)部分306(i)內(nèi)的比特進行列方向的編碼，以產(chǎn)生另外(n-k)行的奇偶比特308(i)。這個列方向的操作對于二進制外部編碼(即m＝1)是逐列執(zhí)行的。對于非二進制編碼而言，即m＞1，一行中的每m個相鄰列都被視為一個m位的碼元。外部編碼器讀取上面k行的m位碼元以產(chǎn)生n-k個m位碼元，這些碼元填充這些列的下面n-k行。
在另一實施例中，緩沖器的長度L等于沒有開銷的無線電幀的比特數(shù)除以m，m是外部編碼器編碼的大小。在該實施例中，發(fā)送緩沖器304(i)的前m行在第一無線電幀內(nèi)被發(fā)送，其次m行比特在第二無線電幀內(nèi)被發(fā)送，直到發(fā)送了全部緩沖器為止。一旦發(fā)送緩沖器304(1)的系統(tǒng)部分306(1)已滿，就為其余的發(fā)送緩沖器304(2)-304(p)重復(fù)該過程。一旦發(fā)送緩沖器304(i)的系統(tǒng)部分306(i)已滿，就激活外部塊編碼器310(i)對系統(tǒng)部分304(i)內(nèi)的比特進行列方向的編碼，以產(chǎn)生另外m(n-k)行的奇偶比特308(i)。這個列方向的操作對于二進制外部編碼(即m＝1)是逐列執(zhí)行的。對于非二進制的編碼(即m＞1)而言，一列的每m行形成一個m位碼元。外部編碼器讀取該列內(nèi)上面km行的k個碼元以產(chǎn)生(n-k)個m位碼元，這些碼元填充該列的下面m(n-k)行。
在一實施例中，外部編碼器310(i)包括一系統(tǒng)的Reed-Solomon(R-S)編碼器。發(fā)送緩沖器304(i)的內(nèi)容接著被提供給多路復(fù)用器312。多路復(fù)用器312通過發(fā)送緩沖器304(1)-304(p)循環(huán)，在已經(jīng)從前面的緩沖器304(i-1)發(fā)送了包含預(yù)定比特數(shù)的比特塊以后，選擇相繼的發(fā)送緩沖器304(i)。在一實施例中，一塊中的預(yù)定比特數(shù)等于L。這個策略打算在緩沖器304(i)間均勻地分配由于物理信道316的距離造成的數(shù)據(jù)破壞。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會理解，其它多路復(fù)用策略也可等價地應(yīng)用，并且可以使用而不背離本發(fā)明的精神或范圍。經(jīng)多路復(fù)用的比特塊被提供給始發(fā)終端的物理層314。在物理層314處，向每一個比特塊添加附加的開銷比特(例如CRC校驗)，所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)由內(nèi)部編碼器(未示出)所編碼，這產(chǎn)生經(jīng)編碼的幀。外部和內(nèi)部編碼器以及多路復(fù)用器的結(jié)構(gòu)可以為如圖3的結(jié)構(gòu)。這些幀按照所選的調(diào)制方案被進一步處理。在一實施例中，處理按照IS-2000標準執(zhí)行。經(jīng)處理的幀結(jié)合總則通信信道316上被發(fā)送。
所發(fā)送的幀在目標站(未示出)被接收，并被提供給目標站處的物理層318。在物理層318處，單獨幀被解調(diào)并被提供給內(nèi)部解碼器(未示出)。在一實施例中，內(nèi)部解碼器對各幀進行解碼，如果解碼成功，則輸出正確解碼的幀；否則如果解碼不成功，則宣布一次擦除。解碼的成功或失敗必須用高準確度來確定。在一實施例中，如上所述，通過在外部編碼后并且在內(nèi)部編碼以前在幀內(nèi)包括長的(例如16位)循環(huán)冗余校驗(CRC)而實現(xiàn)準確度。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員認識到，可以使用用于幀品質(zhì)指示的其它機制。從經(jīng)解碼的幀獲得的所包括的CRC與從經(jīng)解碼的幀的比特中計算的CRC相比較，如果兩個CRC相同，則宣布解碼成功。物理層處進一步的處理按照內(nèi)部解碼器判決的結(jié)果進行。
經(jīng)正確解碼的幀被提供給多路分解器320，后者將經(jīng)正確解碼的幀分布在接收緩沖器322(i)中間，使用與多路復(fù)用所用方法相反的方法。如果特定接收緩沖器322(i)的內(nèi)部解碼器正確解碼了所有系統(tǒng)k幀，就向較高層提供接收緩沖器322(i)的系統(tǒng)部分324(i)。
如果內(nèi)部解碼器不能對該幀進行解碼，解碼器就宣布一次擦除，并且向多路分解器324提供一指示，表明該幀丟失。多路分解器324把信息提供給與接收緩沖器322(i)通信耦合的外部塊解碼器328(i)，該幀屬于接收緩沖器322(i)。該過程繼續(xù)，直到接收緩沖器322(i)的系統(tǒng)部分324(i)和奇偶部分326(i)中累加了足夠的系統(tǒng)幀和經(jīng)正確接收的奇偶幀為止，或者直到接收緩沖器322(i)已滿為止。然后激活外部解碼器(未示出)來恢復(fù)被擦除的系統(tǒng)幀。經(jīng)恢復(fù)的系統(tǒng)幀被提供給較高層。
如果接收緩沖器322(i)中經(jīng)正確接收的幀的總數(shù)小于k，按照一實施例就不激活外部解碼器，因為不能保證解碼會成功。經(jīng)正確接收的系統(tǒng)幀以及丟失比特的標識一起被提供給較高層。在另一實施例中，接收機使用來自內(nèi)部解碼器的經(jīng)解碼的比特(被失敗的CRC校驗指示為不可靠)來為系統(tǒng)比特恢復(fù)比特。按照一實施例，接收機對來自內(nèi)部解碼器的不可靠比特進行解碼，并且找到最可能的碼字。在另一實施例中，接收機使用緩沖器中被擦除幀的信號品質(zhì)度量，選擇具有最高信噪比的足夠錯誤接收的幀來形成具有k行的輔助緩沖器。然后，接收機進行比特翻轉(zhuǎn)(每次在每一列處，把比特值0改變?yōu)楸忍刂?，反之亦然)，并且檢驗碼字中是否產(chǎn)生比特翻轉(zhuǎn)。在一實施例中，首先對最不可靠的比特執(zhí)行比特翻轉(zhuǎn)，然后以比特可靠性增加的順序?qū)ζ溆啾忍貓?zhí)行翻轉(zhuǎn)。比特可靠性可以按照內(nèi)部解碼度量來確定，例如幀期間的信號對噪聲和干擾比、類Yamamoto度量、經(jīng)重編碼的碼元差錯率、經(jīng)重編碼的能量度量、以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其它度量、或者度量的組合。如果未找到碼字，則對于所有不可靠行的所有其余列繼續(xù)比特翻轉(zhuǎn)。如果未找到碼字，則繼續(xù)比特反轉(zhuǎn)，所翻轉(zhuǎn)的比特數(shù)增加(也就是，一次改變2比特，然后3比特，直到最大比特數(shù))，直到找到碼字或者耗盡了所有組合為止。在另一實施例中，使用來自不可靠行的CRC來檢驗該情況下解碼的總成功。只有當所有行的CRC相同時才把幀提供給較高層；否則僅把來自可靠行的比特提供給較高層。
為了改進解碼的可靠性，在另一實施例中，對緩沖器中多于k個正確接收的幀執(zhí)行解調(diào)和內(nèi)部解碼。按照還有一實施例，對于緩沖器中的所有幀執(zhí)行解調(diào)和內(nèi)部解碼。在上述兩個實施例中，對具有最高品質(zhì)的k(或km)行執(zhí)行外部解碼。品質(zhì)可以按照內(nèi)部解碼度量來確定，例如幀期間的信號對噪聲和干擾比、類Yamamoto度量、經(jīng)重編碼的碼元差錯率、經(jīng)重編碼的能量度量、以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其它度量、或者度量的組合。使用品質(zhì)度量用于品質(zhì)估計在以下美國專利中詳細公開美國專利號5751725，題為“METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THERATE OF RECEIVED DATA IN A VARIABLE RATE COMMUNICATIONS SYSTEM”、以及美國專利號5774496，題為“METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING DATA RATE OFTRANSMITTED VARIABLE RATE DATA IN A COMMUNICATIONS RECEIVER”，這兩個專利都被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，發(fā)送緩沖器304以及接收緩沖器322的數(shù)目是處理開銷和潛在數(shù)據(jù)損失量之間的折衷。小的k值使更多的發(fā)送/接收緩沖器增加處理開銷。另一方面，大的k值使較少的發(fā)送/接收緩沖器引起發(fā)送緩沖器尺寸增加，這導(dǎo)致如果由于有不止(n-k)行擦除而不能恢復(fù)發(fā)送緩沖器的內(nèi)容，則丟棄一大數(shù)據(jù)塊。大的發(fā)送緩沖器尺寸也增加了目標終端處的存儲器要求。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，信息和信號可以用多種不同技術(shù)和工藝中的任一種來表示。例如，上述說明中可能涉及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、比特、碼元和碼片可以用電壓、電流、電磁波、磁場或其粒子、光場或其粒子或它們的任意組合來表示。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員能進一步理解，結(jié)合這里所公開的實施例所描述的各種說明性的邏輯塊、模塊和算法步驟可以作為電子硬件、計算機軟件或兩者的組合來實現(xiàn)。為了清楚說明硬件和軟件間的互換性，各種說明性的組件、框圖、模塊、電路和步驟一般按照其功能性進行了闡述。這些功能性究竟作為硬件或軟件來實現(xiàn)取決于整個系統(tǒng)所采用的特定的應(yīng)用程序和設(shè)計。技術(shù)人員可以認識到在這些情況下硬件和軟件的交互性，以及怎樣最好地實現(xiàn)每個特定應(yīng)用程序的所述功能。技術(shù)人員可能以對于每個特定應(yīng)用不同的方式來實現(xiàn)所述功能，但這種實現(xiàn)決定不應(yīng)被解釋為造成背離本發(fā)明的范圍。
結(jié)合這里所描述的實施例來描述的各種說明性的邏輯塊、模塊和算法步驟的實現(xiàn)或執(zhí)行可以用通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或者為執(zhí)行這里所述功能而設(shè)計的任意組合。通用處理器可能是微處理器，然而或者，處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器也可能用計算設(shè)備的組合來實現(xiàn)，如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、結(jié)合DSP內(nèi)核的一個或多個微處理器或者任意其它這種配置。
結(jié)合這里所公開實施例描述的方法或算法的步驟可能直接包含在硬件中、由處理器執(zhí)行的軟件模塊中或在兩者當中。軟件模塊可能駐留在RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動盤、CD-ROM或本領(lǐng)域中已知的任何其它形式的存儲媒質(zhì)中。示例性存儲媒質(zhì)與處理器耦合，使得處理器可以從存儲媒質(zhì)讀取信息，或把信息寫入存儲媒質(zhì)。或者，存儲媒質(zhì)可以與處理器整合。處理器和存儲媒質(zhì)可能駐留在ASIC中。ASIC可能駐留在訂戶單元中?；蛘撸幚砥骱痛鎯γ劫|(zhì)可能作為離散組件駐留在用戶終端中。
上述優(yōu)選實施例的描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能制造或使用本發(fā)明。這些實施例的各種修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，這里定義的一般原理可以被應(yīng)用于其它實施例中而不使用創(chuàng)造能力。因此，本發(fā)明并不限于這里示出的實施例，而要符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。
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權(quán)利要求
1.一種用于降低解碼復(fù)雜度的編碼方法，所述方法包括用第一編碼對多個緩沖器的每一個中的系統(tǒng)比特進行編碼；對多個緩沖器的內(nèi)容進行多路復(fù)用；以及用第二編碼對所述經(jīng)多路復(fù)用的內(nèi)容進行編碼以提供一組幀。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述用第一編碼對多個緩沖器的每一個中的系統(tǒng)比特進行編碼包括用塊編碼對多個緩沖器的每一個中的系統(tǒng)比特進行編碼。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述用塊編碼對多個緩沖器的每一個中的系統(tǒng)比特進行編碼包括用Reed-Solomon編碼對多個緩沖器的每一個中的系統(tǒng)比特進行編碼。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對多個緩沖器的內(nèi)容進行多路復(fù)用包括連續(xù)地從多個緩沖器的每一個中提供比特塊。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述連續(xù)地從多個緩沖器的每一個中提供比特塊包括提供一比特塊，所述比特塊包括多個緩沖器的每一個的一行。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述用第二編碼對所述經(jīng)多路復(fù)用的內(nèi)容進行編碼以提供一組幀包括標識要被編碼的比特塊；以及用第二編碼對所述比特塊進行編碼。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述標識要被編碼的比特塊包括標識從緩沖器接收到的比特塊。
8.一種降低解碼復(fù)雜度的方法，包括用第二解碼器對接收到的幀進行解碼；把經(jīng)正確解碼的幀多路分解到多個緩沖器；以及處理多個緩沖器的每一個中的內(nèi)容。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述把經(jīng)正確解碼的幀多路分解到多個緩沖器包括標識屬于緩沖器的比特塊；以及把所述比特塊提供給緩沖器。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述標識屬于緩沖器的比特塊包括標識一比特塊，所述比特塊包括由第二解碼器所解碼的幀。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述處理多個緩沖器的每一個中的內(nèi)容包括把多個緩沖器的每一個的系統(tǒng)部分提供給較高層。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括向與緩沖器通信耦合的解碼器提供一擦除指示，表明如果幀未能正確解碼就接收經(jīng)正確解碼的幀。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述處理多個緩沖器的每一個中的內(nèi)容包括當系統(tǒng)部分可恢復(fù)時由解碼器對緩沖器的系統(tǒng)部分進行解碼；以及把多個緩沖器的每一個的系統(tǒng)部分提供給較高層。
14.一種用于降低解碼復(fù)雜度的方法，包括用第一編碼對多個發(fā)送緩沖器的每一個中的系統(tǒng)比特進行編碼；對多個緩沖器的內(nèi)容進行多路復(fù)用；用第二編碼對所述經(jīng)多路復(fù)用的內(nèi)容進行編碼以提供一組幀；發(fā)送該組幀；用第二解碼器對接收到的幀進行解碼；把經(jīng)正確解碼的幀多路分解成多個接收緩沖器；以及處理各個接收緩沖器的內(nèi)容。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述用第一編碼對多個發(fā)送緩沖器的每一個中的系統(tǒng)比特進行編碼包括用塊編碼對多個緩沖器的每一個中的系統(tǒng)比特進行編碼。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述用塊編碼對多個緩沖器的每一個中的系統(tǒng)比特進行編碼包括用Reed-Solomon編碼對多個緩沖器的每一個中的系統(tǒng)比特進行編碼。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述對多個緩沖器的內(nèi)容進行多路復(fù)用包括連續(xù)地從多個緩沖器的每一個中提供比特塊。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述連續(xù)地從多個緩沖器的每一個中提供比特塊包括提供一比特塊，所述比特塊包括多個緩沖器的每一個的一行。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述用第二編碼對所述經(jīng)多路復(fù)用的內(nèi)容進行編碼以提供一組幀包括標識要被編碼的比特塊；以及用第二編碼對所述比特塊進行編碼。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述標識要被編碼的比特塊包括把所述比特塊標識為從緩沖器接收到的比特塊。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述把經(jīng)正確解碼的幀多路分解成多個接收緩沖器包括標識屬于緩沖器的比特塊；以及把所述比特塊提供給緩沖器。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述標識屬于緩沖器的比特塊包括把一比特塊標識為包括由第二解碼器所解碼的幀的比特塊。
23.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述處理多個緩沖器的每一個中的內(nèi)容包括把各個緩沖器的系統(tǒng)部分提供給較高層。
24.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括向與接收緩沖器通信耦合的第一解碼器提供一擦除指示，表明如果幀未能正確解碼就接收經(jīng)正確解碼的幀。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述處理各個緩沖器的內(nèi)容包括當系統(tǒng)部分可恢復(fù)時由第一解碼器對緩沖器的系統(tǒng)部分進行解碼；以及把各個緩沖器的系統(tǒng)部分提供給較高層。
26.一種用于降低解碼復(fù)雜度的裝置，包括多個緩沖器；多個編碼器，所述多個編碼器的每一個都與所述多個緩沖器之一通信耦合；與所述多個緩沖器通信耦合的多路復(fù)用器；以及與所述多路復(fù)用器通信耦合的內(nèi)部編碼器。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，所述多個緩沖器的每一個都用于保存系統(tǒng)比特和奇偶比特。
28.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，所述多個編碼器的每一個都用于對系統(tǒng)比特進行編碼以提供奇偶比特。
29.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，所述多個編碼器的每一個都用于用塊編碼對系統(tǒng)比特進行編碼。
30.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，所述多個編碼器的每一個都用于用Reed-Solomon編碼對系統(tǒng)比特進行編碼。
31.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，所述多個多路復(fù)用器用于連續(xù)地從所述多個緩沖器的每一個向所述內(nèi)部編碼器提供比特塊。
32.如權(quán)利要求31所述的裝置，其特征在于，所述比特塊包括所述緩沖器的一行。
33.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)部編碼器用于標識要被編碼的比特塊；以及用內(nèi)部編碼對比特塊進行編碼。
34.如權(quán)利要求33所述的裝置，其特征在于，所述要被編碼的比特塊包括從所述多路復(fù)用器接收到的比特塊。
35.一種用于降低解碼復(fù)雜度的裝置，包括第一解碼器；與所述第一解碼器通信耦合的多路分解器；與所述多路分解器通信耦合的多個緩沖器；以及多個解碼器，所述多個解碼器的每一個都與所述多個緩沖器之一通信耦合。
36.如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，所述第一解碼器用于對接收到的幀進行解碼；提供經(jīng)正確解碼的幀；以及如果接收到的幀未能正確解碼則提供擦除指示。
37.如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，所述多路分解器用于標識屬于緩沖器的比特塊；以及把所述比特塊提供給緩沖器。
38.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述屬于緩沖器的比特塊包括包括由所述第一解碼器解碼的幀的比特塊。
39.如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，所述多個解碼器的每一個都用于當系統(tǒng)部分可恢復(fù)時用外部解碼器對緩沖器的系統(tǒng)部分進行解碼。
40.如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，所述多個緩沖器的每一個都用于把系統(tǒng)部分提供給較高層。
41.一種用于降低解碼復(fù)雜度的裝置，包括多個發(fā)送緩沖器；多個編碼器，所述多個編碼器的每一個都與所述多個發(fā)送緩沖器之一通信耦合；與所述多個發(fā)送緩沖器通信耦合的多路復(fù)用器；與所述多路復(fù)用器通信耦合的內(nèi)部編碼器；第一解碼器；與所述第一解碼器通信耦合的多路分解器；與所述多路分解器通信耦合的多個接收緩沖器；以及多個解碼器，所述多個解碼器的每一個都與所述多個接收緩沖器之一通信耦合。
42.如權(quán)利要求41所述的裝置，其特征在于，所述多個發(fā)送緩沖器的每一個都用于保存系統(tǒng)比特和奇偶比特。
43.如權(quán)利要求41所述的裝置，其特征在于，所述多個編碼器的每一個都用于對系統(tǒng)比特進行編碼以提供奇偶比特。
44.如權(quán)利要求43所述的裝置，其特征在于，所述多個編碼器的每一個都用于用塊編碼對系統(tǒng)比特進行編碼。
45.如權(quán)利要求41所述的裝置，其特征在于，所述多個編碼器的每一個都用于用Reed-Solomon編碼對系統(tǒng)比特進行編碼。
46.如權(quán)利要求41所述的裝置，其特征在于，所述多路復(fù)用器用于連續(xù)地從所述多個發(fā)送緩沖器的每一個向所述內(nèi)部編碼器提供比特塊。
47.如權(quán)利要求46所述的裝置，其特征在于，所述比特塊包括所述緩沖器的一行。
48.如權(quán)利要求41所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)部編碼器用于標識要被編碼的比特塊；以及用內(nèi)部編碼對比特塊進行編碼。
49.如權(quán)利要求48所述的裝置，其特征在于，所述要被編碼的比特塊包括從所述多路復(fù)用器接收到的比特塊。
50.如權(quán)利要求41所述的裝置，其特征在于，所述第一解碼器用于對接收到的幀進行解碼；提供經(jīng)正確解碼的幀；以及如果接收到的幀未能正確解碼則提供擦除指示。
51.如權(quán)利要求41所述的裝置，其特征在于，所述多路分解器用于標識屬于緩沖器的比特塊；以及把所述比特塊提供給緩沖器。
52.如權(quán)利要求51所述的裝置，其特征在于，所述屬于緩沖器的比特塊包括包括由所述第一解碼器解碼的幀的比特塊。
53.如權(quán)利要求41所述的裝置，其特征在于，所述多個解碼器的每一個都用于當系統(tǒng)部分可恢復(fù)時用外部解碼器對緩沖器的系統(tǒng)部分進行解碼。
54.如權(quán)利要求41所述的裝置，其特征在于，所述多個緩沖器的每一個都用于把緩沖器的系統(tǒng)部分提供給較高層。
全文摘要
描述了用于在廣播服務(wù)通信系統(tǒng)中使用外部解碼器的方法和系統(tǒng)。要發(fā)送的信息被提供給多個發(fā)送緩沖器的系統(tǒng)部分，并且由與發(fā)送緩沖器通信耦合的外部解碼器進行編碼。所產(chǎn)生的冗余比特被提供給各個發(fā)送緩沖器的奇偶部分。內(nèi)部解碼器對發(fā)送緩沖器的內(nèi)容進行多路復(fù)用和編碼，從而通過增加冗余而改進保護。接收站通過反向過程恢復(fù)所發(fā)送的信息。由于解碼復(fù)雜度取決于發(fā)送緩沖器系統(tǒng)部分的大小，因此系統(tǒng)部分大小和發(fā)送緩沖器數(shù)目之間的合理折衷產(chǎn)生降低了的解碼復(fù)雜度。
文檔編號H03M13/15GK1602588SQ02823325
公開日2005年3月30日 申請日期2002年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月12日
發(fā)明者陳道, P·E·本德, P·A·阿加西, R·雷扎法爾, R·K·潘卡, 魏永斌 申請人:高通股份有限公司