專利名稱：數(shù)字傳輸系統(tǒng)中傳輸信道上使用arq協(xié)議的包傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中傳輸信道上使用ARQ協(xié)議的包傳輸?shù)囊环N方法，其中為了信道編碼，用軟判決輸出信號在發(fā)射機(jī)方面在快速編碼器(Turbo-Codierer)中進(jìn)行快速編碼，而在接收機(jī)方面在快速譯碼器(Turbo-Decodierer)中進(jìn)行快速譯碼，其中設(shè)置一個(gè)返回信道，用此信道接收機(jī)重新要求有錯(cuò)誤的包的信息。
在P.Jung著的“Comparison of Turbo-Code Decoders Applied toShort Frame Transmission System(應(yīng)用于短幀傳輸系統(tǒng)的快速碼譯碼器的比較)”，IEEE Journal on Selected Areas in Communications(IEEE通信選擇領(lǐng)域雜志)，卷14(1996)530-537頁中分析研究數(shù)字傳輸系統(tǒng)用快速碼的應(yīng)用，在此對于傳輸線段中的快速碼既分析研究編碼器，也分析研究譯碼器。快速碼的譯碼基于采用軟輸入/軟輸出譯碼器，要么在采用MAP(最大后驗(yàn))符號估算器，要么在采用MAP序列估算器，例如具有先驗(yàn)軟輸出維特比算法(APRI-SOVA)的估算器的條件下，可以實(shí)現(xiàn)這些軟輸入/軟輸出譯碼器。在此文獻(xiàn)中闡述四種不同的譯碼裝置和它們的處理某些差錯(cuò)率的能力。此外分析研究在不同應(yīng)用情況下這些譯碼器的效率。確認(rèn)了快速碼和它們的迭代譯碼是預(yù)防包差錯(cuò)的一種有效措施。
在ICC‘95，西雅圖，華盛頓，1995年6月18-22日，D。Divsalar和F.Pollara著的“Turbo Code for BCS Application(BCS應(yīng)用的快速碼)”中建議快速碼，以便實(shí)現(xiàn)直至接近所謂仙農(nóng)極限(Shannon-Grenze)的差錯(cuò)校正。為此應(yīng)采用比較簡單的分量碼和大的交識器。在此文獻(xiàn)中快速碼用多重碼在編碼器中生成而在合適的譯碼器中譯碼。由Berrou及其他人在1993年引入快速碼(請參閱C.Berrou，A.Glavieux和P.Thitimayshima著的“Near Shannon limit area correctioncodingTurbo codes(接近仙農(nóng)極限區(qū)校正編碼快速碼)”1993年IEE國際通信會(huì)議會(huì)議錄，1064-1070頁)。用這種方法一方面可以實(shí)現(xiàn)很好的差錯(cuò)校正。
從ETT歐洲電信學(xué)報(bào)，卷6，第5期，1995年9-10月，CatherineDouillard及其他人著的“Iterative Correction of IntersymbolInterferenceTurbo-Equalization(符號間干涉的迭代校正快速均衡)”中公開了一種所謂的快速校正，用此快速校正應(yīng)排除在通過卷積碼保護(hù)的數(shù)字傳輸系統(tǒng)上的符號間干涉的不利效應(yīng)。接收機(jī)實(shí)施兩個(gè)相繼的軟輸出判決，由符號檢測器和信道譯碼器經(jīng)迭代過程實(shí)現(xiàn)這些軟輸出判決。在每次迭代時(shí)，如在快速編碼時(shí)那樣，采用在下次迭代時(shí)的來自檢測器和譯碼器的非本征性信息?，F(xiàn)實(shí)展示，用快速校正可以克服在多路信道上的符號間干涉效應(yīng)。
未來的傳輸系統(tǒng)，例如歐洲的UMTS(通用移動(dòng)電信糸統(tǒng))要求具有達(dá)2Mbit/s載波數(shù)據(jù)速率的大量共存載波業(yè)務(wù)的以靈活方式的支持，在此謀求最好可能的頻譜效率。在ACTS(先進(jìn)通信技術(shù)和業(yè)務(wù))項(xiàng)目AC090 FRAMES(未來無線電寬帶多址接入糸統(tǒng))中已開發(fā)一種MA(多址接入)圖表，此圖表稱為FRAMES多址接入(FMA)，并且滿足UMTS的要求。FMA作為第三代的，包括廣泛范圍應(yīng)用領(lǐng)域，載波業(yè)務(wù)和不同過程的傳輸系統(tǒng)，必須滿足UMTS無線電接口標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)今和未來的發(fā)展。FMA包括兩種作業(yè)方式，即具有和不具有擴(kuò)展的及與GSM(全球移動(dòng)通信糸統(tǒng))兼容性的WB-TDMA(寬帶時(shí)分多址)和WB-CDMA(寬帶碼分多址)。雖然這里主要考察按FMA的系統(tǒng)，亦可以計(jì)入具有多重接入方法，例如FDMA(頻分多址)或MC-CDMA(多載波碼分多址)的傳輸系統(tǒng)，或已提及的傳輸系統(tǒng)的組合。
從快速碼的高效率方面是希望在數(shù)字傳輸系統(tǒng)上采用這些快速碼的。然而例如在FMA上的多樣化的要求使得有必要的是，即在采用這樣的快速碼時(shí)注意，在充分利用快速碼的可能性條件下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
基于本發(fā)明的任務(wù)在于，提供在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中的傳輸信道上用于用ARQ協(xié)議的包傳輸?shù)囊环N方法，在此傳輸系統(tǒng)上采用快速編碼用于信道編碼，在此傳輸系統(tǒng)上通過一種新的快速碼和一種與此協(xié)調(diào)的打點(diǎn)，可以通過ARQ使信道負(fù)擔(dān)保持盡可能地小。
為此，按本發(fā)明開始提及的方法其特證在于，一種RCPTC用作快速碼，使得在重新傳輸一個(gè)有差錯(cuò)的包的信息時(shí)，至少發(fā)送在此前發(fā)送時(shí)通過RCPTC的打點(diǎn)抑制的信息的一部分，和這個(gè)附加的信息在接收機(jī)方面被插入已有的信息中，和對此完整了的信息重新譯碼。
在使用RCPTC時(shí)，通過在快速編碼器輸出端的有序的或無序的信息的適當(dāng)打點(diǎn)可以調(diào)整編碼速率。編碼速率的提高，即打點(diǎn)出更多信息，在此，在給定的信道質(zhì)量的情況下，將使譯碼的結(jié)果變差。這意味著位誤差率BER的提高。RCPTC用于信道編碼有可能使得在包交換業(yè)務(wù)中在釋放一個(gè)ARQ時(shí)，不必重新傳輸整個(gè)包。如果包的第一次發(fā)送以高的編碼速率，作為少的差錯(cuò)保護(hù)，并且如果將包識別為有差錯(cuò)的，則釋放一個(gè)ARQ。隨后不是整個(gè)包被重新發(fā)送，而只是在弟一次傳輸時(shí)被打點(diǎn)出的信息或該打點(diǎn)出的信息的一部分。因此編碼速率與信道相容地匹配，由此總地講經(jīng)信道必定傳輸較少的數(shù)據(jù)。因此這種方法的優(yōu)點(diǎn)是在信道上減少總負(fù)載。
對業(yè)務(wù)質(zhì)量的概念在此理解為以下的內(nèi)容。對于不同的業(yè)務(wù)適用一定的QoS準(zhǔn)則(QoS＝Quality of Service＝業(yè)務(wù)質(zhì)量)，并且在FRAMES范圍內(nèi)對于不同載波業(yè)務(wù)己制訂了QoS準(zhǔn)則的定義。QoS準(zhǔn)則的一個(gè)重要的組成部分是載波數(shù)據(jù)速率R。QoS準(zhǔn)則也包括與最大失效概率PoutG結(jié)合的最大允許差錯(cuò)率PbG，或包損失率P1G。在功率傳送的業(yè)務(wù)情況下，瞬時(shí)位差錯(cuò)率Pb超出PbG的概率P{Pb＞PbG}必須不大于PoutG，意即Pr{Pb＞PbG}＜PoutG。
在語音傳輸時(shí)PbG等于10-3，而PoutG等于0.05。在包業(yè)務(wù)上，對于瞬時(shí)包損失率P1適用相似的條件Pr{P1＞P1G}＜PoutG。
除了針對Pr的準(zhǔn)則外還有在QoS準(zhǔn)則的范圍內(nèi)的其它的條件。這里卻主要考察直接與差錯(cuò)校正碼(ECC)的選擇有關(guān)的QoS參數(shù)PbG，P1G和PoutG。在ECC上，多重訪問方法，調(diào)制和包參數(shù)主要決定編碼速率Rc。換言之，編碼速率Rc與是否滿足或不滿足某種業(yè)務(wù)用的QoS準(zhǔn)則的問題有直接的關(guān)聯(lián)。
在接收機(jī)方面在其上采用軟輸入/軟輸出符號估算器，或軟輸入/軟輸出序列估算器的一種方法上，當(dāng)從快速譯碼器的軟判決輸出信號的方差σ2中確定業(yè)務(wù)質(zhì)量時(shí)是有利的，在此有利地從方差σ2中計(jì)算位差錯(cuò)率作為業(yè)務(wù)質(zhì)量的尺度。
在接收機(jī)方面在其上采用MAP符號估算器或MAP序列估算器的一種方法上，當(dāng)從快速譯碼器的軟判決輸出信號的方差σ2LLR中確定業(yè)務(wù)質(zhì)量時(shí)是有利的。
在接收機(jī)方面在其上采用用于序列估算的維特比算法的一種方法上，當(dāng)從快速譯碼器的軟判決輸出信號的方差σ2VIT中確定業(yè)務(wù)質(zhì)量時(shí)是有利的。
由于按本發(fā)明的方法是既在MAP估算器上，也在通過維特比算法的估算上可采用的，實(shí)際上沒有針對用于符號和序列估算的最重要方法的限制。盡管在以下的專門說明中僅在與MAP符號估算器的關(guān)聯(lián)中證明此推論，這一點(diǎn)也適用。
按一種有利的發(fā)展按本發(fā)明的方法的特征在于，采用所謂的Berrou打點(diǎn)用于打點(diǎn)，在此Berrou打點(diǎn)時(shí)僅打點(diǎn)非有序的信息。在信噪比的較低值時(shí)這種打點(diǎn)方式是有利的。
按一種有利的發(fā)展按本發(fā)明的方法的特征在于，采用所謂的UKL打點(diǎn)用于打點(diǎn)，在此UKL打點(diǎn)時(shí)既打點(diǎn)有序的信息，也打點(diǎn)非有序的信息。在較高的信噪比時(shí)和因此在＜10-4的位差錯(cuò)率時(shí)，這種打點(diǎn)方式是有利的。
按一種有利的結(jié)構(gòu)，按本發(fā)明方法的特征在于，在重新發(fā)送時(shí)只發(fā)送這樣的位，這些位在下一個(gè)較低的編碼速率時(shí)附加地提供使用，因?yàn)槲创螯c(diǎn)這些位。因此只被傳輸最小所需信息，以便達(dá)到適度的傳輸質(zhì)量。
按一種有利的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明方法的特征在于，該方法被重復(fù)，直至實(shí)現(xiàn)包的無差錯(cuò)的譯碼或一個(gè)包的整個(gè)編碼信息被傳輸。從而總之編碼的全部潛力被發(fā)揮用于校正包內(nèi)的差錯(cuò)。
現(xiàn)在借助于


本發(fā)明的實(shí)施例。所示為圖1為快速編碼器的方框圖；圖2為RSC編碼器的方框圖，正如在按圖1的快速編碼器中采用此RSC編碼器那樣；圖3為快速譯碼器的方框圖；圖4為取決于快速譯碼時(shí)迭代次數(shù)，對于在AWGN信道上的RCPTC效率的示意圖；圖5為在快速譯碼上不同迭代次數(shù)時(shí)的，瑞利信道上的RCPTC效率示意圖；圖6為取決于不同編碼速率的，AWGN信道上的RCPTC效率示意圖；圖7為取決于不同編碼速率的，瑞利信道上的RCPTC效率示意圖；圖8為在不同編碼速率時(shí)的，AWGN信道上的RCPTC效率示意圖9為在不同編碼速率時(shí)的，瑞利信道上的RCPTC效率示意圖；圖10為在第二譯碼器輸出端上的位差錯(cuò)率BER和方差σ2LLR之間的關(guān)系的示意圖；圖11為在有差錯(cuò)或正確譯碼的包上，與信噪比關(guān)系中的方差σ2LLR的示意圖。
鑒于硬件的經(jīng)濟(jì)采用，ECC電路應(yīng)是盡可能通用地可采用的，而ECC配置通過軟件控制應(yīng)允許高度的靈活性。這里采用的RCPTC使這成為可能，因?yàn)樗哂斜匾撵`活性。用圖1中所示的快速編碼器2可以生成RCPTC?？焖倬幋a器2具有Ne＝2個(gè)二進(jìn)制的，遞歸的有序卷積編碼器4，6(RSC)，這些具有例如在3和5之間的小約束長度的卷積編碼器是在采用快速交識器8的條件下并連的。將輸入序列u輸送給編碼器4(RSC，碼1)，和經(jīng)快速碼交織器8輸送到編碼器6(RSC，碼2)上，以及輸送給打點(diǎn)/復(fù)用器裝置10。打點(diǎn)/復(fù)用器裝置從編碼器4獲得一個(gè)其它的輸入端C1，而從編碼器6獲得一個(gè)其它的輸入端C2。打點(diǎn)/復(fù)用器裝置10的輸出端是輸出序列b。
在快速編碼器2上，最小的碼率Rc，min等于1/(Ne+1)＝1/3。借助于采用附加的RSC編碼器時(shí)，可以進(jìn)一步降低最小的編碼速率Rc，min。
將具有有限持續(xù)時(shí)間的二進(jìn)制輸入序列u輸入編碼器4中，并且在編碼器的輸出端上產(chǎn)生具有同一有限持續(xù)時(shí)間的，像u的冗余序列C1。將在交識之后表示序列u的序列uI輸入編碼器6中。編碼器6中的編碼產(chǎn)生冗余序列C2。打點(diǎn)和復(fù)用冗余序列C1與C2和序列u，以便形成輸出序列b?？焖倬幋a器是一種有序的編碼器，在此u是含有在b中的有序信息的基礎(chǔ)。
在編碼器4實(shí)例上的圖2中表示了可用于編碼器4和6的RSC編碼器。作為有序信息的序列u在編碼器4的輸入端上等待處理。序列u經(jīng)綜合網(wǎng)絡(luò)12到達(dá)延遲級14和到達(dá)其它的綜合網(wǎng)絡(luò)16。延遲級14的輸出信號到達(dá)一個(gè)第二延遲級18上和綜合網(wǎng)絡(luò)12上。第二延遲級18的輸出信號到達(dá)加法級12上和加法級16上。然后加法級的輸出端是冗余序列c1。
在這種編碼器的選擇時(shí)硬件費(fèi)用起作用，應(yīng)盡可能低地維持此硬件費(fèi)用。出于此原因，在FRAMES范圍內(nèi)采用的兩個(gè)RSC編碼器是完全一致的，并且有為3的約束長度。盡管這些RSC編碼器只具有四種狀態(tài)，在低的信噪比Eb/No值時(shí)這些RSC編碼器展示良好的效率。因此在低信噪比時(shí)，具有這些RSC編碼器的RCPTC的效率是有利的。
快速編碼器2的輸出序列b經(jīng)傳輸信道和解調(diào)器到達(dá)具有RSC編碼器24和一個(gè)第二RSC譯碼器26的RSC快速譯碼器22(圖3)。在譯碼器24的輸出端和譯碼器26的輸入端之間安排了快速碼交識器28。在譯碼器26的輸出端和譯碼器24的輸入端之間安排了快速碼交識器30。譯碼器24，26是一種軟輸入/軟輸出譯碼器。
解調(diào)器(未展示)提供包含在u中的有序信息Un的估算值Xn，以及已由編碼器4或6生成的，所傳輸冗余位的估算值Y1n和Y2，n。這兩個(gè)譯碼器24，26需要由瞬時(shí)的信號幅度和噪聲方差組成的信道狀態(tài)信息(CSI＝Channal State Information)。在處理CSI時(shí)譯碼器24，26中的每一個(gè)處理有序信息，冗余和先驗(yàn)信息Le1，n和Le2，n，由此生成然后在后繼的譯碼器上用作為先驗(yàn)知識的非本征性信息Le2，n和Le1 ， n。譯碼是迭代的，而隨著每次迭代改善譯碼的結(jié)果。改善的程度卻隨著進(jìn)一步的迭代逐漸下降。在迭代的某個(gè)次數(shù)之后將快速譯碼器22的輸出信號輸送入檢測器(未表示)中，正如這在這類傳輸系統(tǒng)上通常的那樣。
為了使RCPTC的采用與存在的業(yè)務(wù)要求適配，人們可以設(shè)想，適配RSC編碼器，這卻會(huì)導(dǎo)致硬件費(fèi)用方面不受歡迎的外加負(fù)擔(dān)。交織器大小與專門業(yè)務(wù)的適配本身是已知的，并且在采用RCPTC時(shí)由于交識器的靈活性也是一個(gè)問題。
此外在考慮整個(gè)編碼復(fù)雜性的條件下，可以按照QoS準(zhǔn)則調(diào)節(jié)在譯碼時(shí)的迭代次數(shù)。在接收機(jī)上具備了為了利用快速碼的這種性能的兩種可能性。對于規(guī)定的QoS準(zhǔn)則可以隨著上升的信噪比Eb/No提高迭代次數(shù)。在衰落信道上，例如在傳輸信道上這是特別有利的。另一方面也可隨著時(shí)間上改變的QoS準(zhǔn)則變化迭代次數(shù)。只有在采用快速碼，尤其在采用RCPTC時(shí)具備了譯碼迭代次數(shù)的可調(diào)節(jié)性。
改善用RCPTC的系統(tǒng)中效率的一種其它可能性在于調(diào)節(jié)打點(diǎn)，使得可以準(zhǔn)備就緒具有變化的巡碼率Rc，min＜＝Rc＜＝Rc，max的RCPTC，由此可以變化在不變的快速碼交識器和RSC編碼譯碼器上的編碼性能。
對于打點(diǎn)原則上有序列u，c1與c2供支配。當(dāng)通過打點(diǎn)完全抑制序列中的兩個(gè)時(shí)，假設(shè)最大的碼率Rc，max＝1。在此情況下編碼性能取決于，打點(diǎn)序列中的哪些。當(dāng)例如完全打點(diǎn)冗余序列c1與c2時(shí)，在此僅不改變地讓序列u通過，ECC是不可獲得的，并且在衰落信道上的接收機(jī)上，時(shí)間分集增益是不可實(shí)現(xiàn)的。在此情況下快速譯碼器降低到一種簡單的閾值檢測器。
當(dāng)通過打點(diǎn)完全抑制冗余序列C1與C2中的兩個(gè)時(shí)，在此僅第二冗余序列與序列u一起可以通過，快速編碼器變?yōu)橐环N常規(guī)的RSC編碼器?？焖僮g碼器降低到為了實(shí)施半迭代而實(shí)現(xiàn)的一種常規(guī)的RSC譯碼器。在此情況下基于非本征信息的先驗(yàn)知識是不存在的。按QoS準(zhǔn)則不同，編碼速率Rc可以在1/2和1之間變化。由于Ne＝2有效，RSC編碼器可以基于兩種不同的碼，并且借助于不改變編碼速率Rc地抑制某個(gè)冗余序列C1或C2，可以變化QoS準(zhǔn)則和編碼復(fù)雜性。
上述可能性卻妨礙當(dāng)傳輸兩個(gè)冗余序列C1與C2的位時(shí)，僅供支配的一種快速碼作業(yè)，如果，并且適用un#u1，n式中un和u1，n是包含在u或u1中的。在此情況下適用Rc，min＜＝Rc＜1。
當(dāng)不進(jìn)行打點(diǎn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)最小的編碼速率Rc，min＝1/(Ne+1)。在此情況下，按QoS準(zhǔn)則和傳輸信道狀態(tài)不同，要么實(shí)現(xiàn)常規(guī)的RSC譯碼，要么實(shí)現(xiàn)快速譯碼，在此傳輸應(yīng)用上的兩個(gè)因素在時(shí)間上變化。
在真正的快速碼作業(yè)時(shí)以下的方案是可能的。不打點(diǎn)序列u，部分地打點(diǎn)冗余序列C1與C2.在此情況下作為RSC碼的或作為快速碼的作業(yè)是可能的。譯碼迭代次數(shù)是可調(diào)節(jié)的，而編碼速率可以位于1/3和1之間。這種打點(diǎn)方式稱為Berrou打點(diǎn)。
一種另可選擇的可能性在于，部分地打點(diǎn)序列u和冗余序列C1與C2。在此情況下用RSC碼的作業(yè)是不可能的，而是只有用快速碼的作業(yè)是可能的。譯碼迭代次數(shù)是可調(diào)節(jié)的，而編碼速率可以位于1/3和1之間。這種打點(diǎn)方式稱為UKL打點(diǎn)(UKL＝University Kaiserslautern凱澤斯勞滕大學(xué))。最后還可以考察不進(jìn)行打點(diǎn)的情況。在此情況下用RSC碼和快速碼的作業(yè)是可能的。譯碼迭代次數(shù)是可調(diào)節(jié)的，而編碼速率位于1/3和1附近。
在RSPTC上的有利特征在于自適應(yīng)地改變編碼速率Rc的可能性，在此在ARQ時(shí)可以傳輸必要的信息，不必傳輸整個(gè)編碼的包。信息的，平衡編碼速率中差值的附加部分的傳輸是足夠的。
在已說明于RCPTC情況下編碼適配的可能性之后，在采用RCPTC時(shí)現(xiàn)在借助于模擬來說明適配可能性對系統(tǒng)效率的影響。
圖4在示圖中展示RCPTC的效率，在此示圖中表示了對于經(jīng)AWGN信道的語音傳輸用的信噪比Eb/No的位差錯(cuò)率BER。包大小曾是150位，而編碼速率約＝1/3。語音傳輸用的載波數(shù)據(jù)速率為8＝kbit/s。將未編碼的傳輸作為基準(zhǔn)線來表示。此模擬的參數(shù)是在1和5之間變化的譯碼迭代次數(shù)。在第一次譯碼迭代之后，為實(shí)現(xiàn)＜10-3的位差錯(cuò)率所必要的最小信噪比約等于3.5db。在第二次譯碼迭代之后，大約較少1.3db是必要的。下一次譯碼迭代使得0.2db的增益成為可能。下一次迭代使得少于0.1db的增益成為可能。在第五次譯碼迭代之后，對于少于10-3的位差錯(cuò)率所必要的最小信噪比約等于1.8db。因此可以看出，效率的改善隨著增長的迭代變得更少。相比之下，具有約束長度為9的一個(gè)常規(guī)NSC碼要求約1.9db，以便實(shí)現(xiàn)＜10-3的同一位差錯(cuò)率。即便在像150位這樣小的包大小上，RCPTC因此是比常規(guī)的碼稍為更有效率的。
圖5在示圖中展示RCPTC的效率，在此示圖中表示了對于在載波數(shù)據(jù)速率為144 kbit/s時(shí)的，在包大小為672位時(shí)的，在碼率約為1/2時(shí)的，和在完全經(jīng)受交識的瑞利衰落信道上的窄帶ISDN用的信噪比EB/No的位差錯(cuò)率BER。模擬參數(shù)又是譯碼迭代的次數(shù)。在四次譯碼迭代之后，少于10-3的位差錯(cuò)率要求為3.8db的最小信噪比。在10次迭代之后只有約3.4db是必要的。具有像四次譯碼迭代的相似譯碼復(fù)雜性的一個(gè)常規(guī)NSC碼具有約束長度8，并且要求較高達(dá)1.1db的信噪比。
圖6至9展示對于在采用RCPTC時(shí)的效率的示意圖，在此相對于信噪比EB/No標(biāo)出了位差錯(cuò)率BER或幀差錯(cuò)率FER。圖6展示對于在包大小為672位時(shí)的，在10次譯碼迭代時(shí)的，和在AWGN信道上的信噪比的位差錯(cuò)率。圖7展示對于在包大小為672位時(shí)的，在10次譯碼迭代時(shí)的，和在完全經(jīng)受交識的瑞利信道上的信噪比的位差錯(cuò)率。圖8展示對于在包大小為672位時(shí)的，在10次譯碼迭代時(shí)的，和在AWGN信道上的信噪比的幀差錯(cuò)率FER。圖9展示對干在包大小為672位時(shí)的，在10次譯碼迭代時(shí)的，和在完全經(jīng)受交識的瑞利衰落信道上的信噪比的幀差錯(cuò)率。在圖6至9的示圖中應(yīng)用兩種不同的打點(diǎn)方法，即上面已提及的Berrou打點(diǎn)和UKL打點(diǎn)?？梢钥闯?，在信噪比的較小值時(shí)Berrou打點(diǎn)具有較好的效率，而在高信噪比時(shí)，和因此在＜10-3的位差錯(cuò)率時(shí)，UKL打點(diǎn)是有利的。交叉點(diǎn)朝著在增長著的編碼速率時(shí)的較低位差錯(cuò)率方向移動(dòng)。
圖10中展示了對于在第二譯碼器輸出端上的，對數(shù)似然比(LLR＝Log-Likelihood Ratio)的方差的位差錯(cuò)率，在此假設(shè)一個(gè)RCPTC，一個(gè)為372位的包大小，10次譯碼迭代，和一個(gè)AWGN信道。從此圖中可以看出，編碼速率對于位差錯(cuò)率和方差σLLR2之間的關(guān)系沒有影響，因?yàn)檫@兩個(gè)數(shù)值具有與信噪比EB/No的相似的依賴關(guān)系。因此當(dāng)σLLR2是己知時(shí)，可以容易地進(jìn)行位差錯(cuò)率的估算，估算的結(jié)果可以用作為一種行動(dòng)用的基礎(chǔ)，例如用作為適配譯碼迭代次數(shù)用的，或適配用于改善傳輸質(zhì)量的編碼速率用的，或在ARQ情況下用于請求重新發(fā)送有差錯(cuò)地編碼的包的基礎(chǔ)。
最后圖11展示在采用具有包大小為600位的，碼率約為5/9的，10次譯碼迭代的，和一個(gè)AWGN信道的RCPTC情況下，與信噪比EB/No相比，在第二譯碼器輸出端上的對數(shù)似然比LLR的方差σLLR2。RCPTC曾是為64kbit/s的載波業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)的。從圖11中得出，像在與圖10的關(guān)聯(lián)中的類似考慮也適用于方差σLLR2與包差錯(cuò)出現(xiàn)的依賴關(guān)系。在有差錯(cuò)地譯碼的包上，σLLR2總是大于在正確譯碼的包的情況下的σLLR2。因此當(dāng)對于剛剛檢驗(yàn)過的包的信噪比EB/No和σLLR2為已知時(shí)，可以容易地生成和為了控制目的采用的與包差錯(cuò)概率有關(guān)的軟判決變量。
盡管本說明主要涉及本發(fā)明在數(shù)字移動(dòng)無線電上的應(yīng)用，本發(fā)明不局限于此，而且可以普遍地以所述的優(yōu)點(diǎn)采用在數(shù)字傳輸系統(tǒng)上，例如在功率連接的系統(tǒng)上，光學(xué)傳輸系統(tǒng)(紅外和激光傳輸系統(tǒng))上，衛(wèi)星無線電系統(tǒng)上，深空間傳輸系統(tǒng)上，定向無線電傳輸系統(tǒng)上，和無線電廣播傳輸系統(tǒng)(數(shù)字無線電或電視)上。
權(quán)利要求
1.用于在一種數(shù)字傳輸系統(tǒng)中傳輸信道上使用ARQ協(xié)議的包傳輸?shù)囊环N方法，其中為了信道編碼，在發(fā)射機(jī)方面在快速編碼器中進(jìn)行快速編碼，而在接收機(jī)方面在快速譯碼器中進(jìn)行快速譯碼，其中設(shè)置一個(gè)返回信道，用此返回信道接收機(jī)重新要求有錯(cuò)誤的包的信息，其特征在于，-RCPTC被用作快速碼，-在一個(gè)有差錯(cuò)包的信息重新傳輸時(shí)，至少發(fā)送在此前發(fā)送時(shí)通過RCPTC打點(diǎn)抑制的信息的一部分，以及-這個(gè)附加的信息在接收機(jī)方面被插入到已有的信息中，并將此完整了的信息重新譯碼。
2.按權(quán)利要求1的方法，在此在接收機(jī)方面采用一個(gè)軟輸入/軟輸出符號估算器，或軟輸入/軟輸出序列估算器，其特征在于，從快速譯碼器的軟判決輸出信號的方差σ2中確定業(yè)務(wù)質(zhì)量。
3.按權(quán)利要求2的方法，其特征在于，從方差σ2中計(jì)算位差錯(cuò)率作為業(yè)務(wù)質(zhì)量的尺度。
4.按權(quán)利要求2的方法，在此在接收機(jī)方面采用一個(gè)MAP符號估算器，或一個(gè)MAP序列估算器，其特征在于，從快速譯碼器的軟判決輸出信號的方差σLLR2中確定業(yè)務(wù)質(zhì)量。
5.按權(quán)利要求2的方法，在此在接收機(jī)方面采用一種維特比算法用于序列估算，其特征在于，從快速譯碼器的軟判決輸出信號的方差σVIT2中確定業(yè)務(wù)質(zhì)量。
6.按以上權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，采用一種所謂的Berrou打點(diǎn)用于打點(diǎn)，在此Berrou打點(diǎn)上只打點(diǎn)非有序信息。
7.按權(quán)利要求1至5之一的方法，其特征在于，采用所謂的UKL打點(diǎn)用于打點(diǎn)，在此UKL打點(diǎn)上既打點(diǎn)一種有序信息，也打點(diǎn)非有序信息。
8.按以上權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在重新發(fā)送時(shí)僅發(fā)送在下一個(gè)較低的編碼速率上附加地供支配的位，因?yàn)槲创螯c(diǎn)這些位。
9.按以上權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，重復(fù)此方法，直到實(shí)現(xiàn)了包的無差錯(cuò)譯碼時(shí)為止，或者直到傳輸了包的整個(gè)編碼的信息時(shí)為止。
全文摘要
在用于數(shù)字傳輸系統(tǒng)中傳輸信道上用ARQ協(xié)議的包傳輸方法上,為了信道編碼用軟判決輸出信號,在發(fā)射機(jī)方面在快速編碼器中進(jìn)行快速編碼,而在接收機(jī)方面在快速譯碼器中進(jìn)行快速譯碼,其中設(shè)置一個(gè)返回信道,用此返回信道接收機(jī)重新要求有錯(cuò)誤的包的信息。在重新發(fā)送時(shí),只發(fā)送這樣的位,這些位在下一個(gè)較低的編碼速率時(shí)附加地提供使用,因?yàn)槲创螯c(diǎn)這些位。該方法被重復(fù),直到實(shí)現(xiàn)了包的無差錯(cuò)譯碼或者直到傳輸了包的整個(gè)編碼的信息時(shí)為止。
文檔編號H03M13/13GK1268267SQ98808416
公開日2000年9月27日 申請日期1998年7月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月22日
發(fā)明者M·德特施, J·普勒欽格, P·容, F·貝倫斯 申請人:西門子公司