用于多頻調(diào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置、數(shù)據(jù)發(fā)射器以及數(shù)據(jù)重傳方法
【專利摘要】在多頻調(diào)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)調(diào)制在一組M個(gè)頻調(diào)上，以便在發(fā)射機(jī)(110)和接收機(jī)(120)之間發(fā)送。根據(jù)本發(fā)明，此類系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置(124)適于請(qǐng)求重傳數(shù)據(jù)傳輸單元(22)，所述數(shù)據(jù)傳輸單元被分層地調(diào)制在特定的分層級(jí)(L3)處并且調(diào)制在N個(gè)頻調(diào)的特定組(G2)上，N是大于一并且小于或等于M的正整數(shù)值。
【專利說明】用于多頻調(diào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置、數(shù)據(jù)發(fā)射器以及數(shù)據(jù)重傳方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及保護(hù)例如基于離散多頻調(diào)(mult1-tone)數(shù)據(jù)訂戶線(DSL)系統(tǒng)的多頻調(diào)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)免于時(shí)變?cè)肼?，該時(shí)變?cè)肼暲鐏碜杂谟捎谛麻_始的線路或在線路附近的電子設(shè)備所感應(yīng)的脈沖噪聲。本發(fā)明特別地涉及智能重傳錯(cuò)誤接收到的數(shù)據(jù)傳輸單元(DTU)，以便在時(shí)變?cè)肼暣嬖诘那闆r下，優(yōu)化連接的吞吐量和穩(wěn)定性。
【背景技術(shù)】
[0002]通過各種在線重配置機(jī)制來處理多頻調(diào)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的時(shí)變?cè)肼暿枪模琒P其中數(shù)據(jù)比特調(diào)制于在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間傳送的多個(gè)頻調(diào)或載波上的傳輸系統(tǒng)。這些在線重配置機(jī)制例如包括比特交換、無縫速率適配(SRA)和節(jié)約我們的表演時(shí)間(SOS)機(jī)制。
[0003]比特交換機(jī)制將比特從具有增加的噪聲的頻調(diào)移動(dòng)到其他的頻調(diào)而不會(huì)影響到發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的整體比特率。
[0004]無縫速率適配根據(jù)噪聲余量變化來調(diào)節(jié)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的上行或下行的總體比特率。另外，根據(jù)改變的整體比特率來調(diào)節(jié)頻調(diào)的比特負(fù)載。
[0005]節(jié)約我們的表演時(shí)間應(yīng)用于其中多頻調(diào)系統(tǒng)的噪聲余量是負(fù)的時(shí)間點(diǎn)處的強(qiáng)噪聲增加的情形。由于無法精確地確定每個(gè)載波可以傳送多少比特，比特負(fù)載急劇減小以避免重同步或重初始化多頻調(diào)系統(tǒng)。SOS通常由SRA跟著以便進(jìn)行整體比特率的上行適配。
[0006]上述的在線重配置機(jī)制在各種方面存在缺陷。在線重配置必須首先通過信令協(xié)議在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間進(jìn)行協(xié)商。另外，在線重配置的定時(shí)必須在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間同步。這可以例如通過在基于DMT的DSL系統(tǒng)上的SYNC符號(hào)上的標(biāo)記來實(shí)現(xiàn)。結(jié)果，在線重配置相對(duì)較慢。在基于4kHz DMT的DSL系統(tǒng)中，即，使用一組4kHz空間隔開的載波的DSL系統(tǒng)，在線重配置機(jī)制的預(yù)期更新時(shí)間不低于128DMT符號(hào)或32毫秒。結(jié)果，在噪聲瞬態(tài)后的第一個(gè)32毫秒內(nèi)的傳輸錯(cuò)誤必須通過不同于在線重配置的機(jī)制來糾正。對(duì)于VDSL中的SRA,生成EOC或嵌入式操作信道消息、傳輸EOC消息、解譯EOC消息并且等待SYNC符號(hào)可以涉及多達(dá)400毫秒的總反應(yīng)時(shí)間。當(dāng)針對(duì)通過SOS節(jié)省的每120個(gè)載波的組部分地重復(fù)時(shí)，從瞬態(tài)到全帶執(zhí)行的在線重配置可能甚至占用多達(dá)I秒。
[0007]糾正傳輸錯(cuò)誤的一種快速方式包括重傳錯(cuò)誤接收到的數(shù)據(jù)傳輸單元。由此，發(fā)射機(jī)配備有重傳緩沖器，其存儲(chǔ)最近發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸單元。一經(jīng)接收到錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)傳輸單元，接收機(jī)通過自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求(ARQ)來請(qǐng)求重傳。一經(jīng)接收到ARQ，發(fā)射機(jī)向接收機(jī)發(fā)送存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸單元的拷貝。
[0008]盡管重傳機(jī)制可以用于處理多頻調(diào)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的噪聲瞬態(tài)直到其中通過在線重配置機(jī)制已經(jīng)調(diào)節(jié)了比特負(fù)載的時(shí)間點(diǎn)，重傳在容量方面是受限的并且引入顯著的開銷。由于存儲(chǔ)器成本限制和標(biāo)準(zhǔn)化要求，重傳緩沖器通常存儲(chǔ)大約10毫秒的發(fā)送數(shù)據(jù)。在強(qiáng)噪聲瞬態(tài)的情形中，這可能不足以在在線重配置所需的時(shí)間間隔內(nèi)糾正所有的傳輸錯(cuò)誤。結(jié)果，傳統(tǒng)的重傳結(jié)合在線重配置可能無法避免線路不穩(wěn)定性，例如重同步或重初始化。進(jìn)一步，傳統(tǒng)的多頻調(diào)符號(hào)重傳內(nèi)在地會(huì)顯著地影響線路的瞬時(shí)吞吐量，因?yàn)樵趶?qiáng)噪聲瞬態(tài)的情形中，重傳的數(shù)據(jù)符號(hào)占用所有或幾乎所有剩余的帶寬。
[0009]歐洲專利申請(qǐng)EP1011245，名稱為“發(fā)射機(jī)和接收機(jī)以及數(shù)據(jù)傳輸方法”描述了單載波通信系統(tǒng)(基于QPSK、BPSK、16QAM)中的分層數(shù)據(jù)調(diào)制和數(shù)據(jù)解調(diào)。為了改進(jìn)傳輸效率，接收機(jī)執(zhí)行分層解調(diào)，即，從特定的分層噪聲水平來解調(diào)EP1011245中稱為單元(cell)的數(shù)據(jù)傳輸單元。此后，接收機(jī)執(zhí)行檢錯(cuò)并且請(qǐng)求重傳從特定的分層級(jí)解調(diào)的錯(cuò)誤單元。由于必須被重傳的數(shù)據(jù)量被減小，因此增加傳輸效率。
[0010]盡管EP1011245的圖10和EP1011245的段落[0077]-[0081]中描述的實(shí)施例4公開了多載波系統(tǒng)，每個(gè)分層的調(diào)制層(例如，分層1、分層2或分層3)鏈接到不同的載波，例如子載波A、子載波B或子載波C。結(jié)果，每個(gè)單元或數(shù)據(jù)傳輸單元仍然在單個(gè)的不同的載波上傳送。換句話說，數(shù)據(jù)單元被分配給特定的分層級(jí)并且作為其結(jié)果，分配給特定的載波。由于該原因，對(duì)于強(qiáng)噪聲增加情形中的多載波系統(tǒng)，EP1011245并不能確保具有優(yōu)化的瞬時(shí)吞吐量的穩(wěn)定線路。
[0011]本發(fā)明的目的是公開一種在時(shí)變?cè)肼曄赂倪M(jìn)多頻調(diào)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和瞬時(shí)吞吐量的系統(tǒng)和方法。更具體地，本發(fā)明的目的是公開一種用于在多頻調(diào)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中改進(jìn)的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置、數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)和數(shù)據(jù)重傳方法，其解決上述的現(xiàn)有解決方案的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]根據(jù)本發(fā)明，通過用于多頻調(diào)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置，解決現(xiàn)有的時(shí)變?cè)肼曄龣C(jī)制的上述缺陷，其中在一組M個(gè)頻調(diào)上調(diào)制數(shù)據(jù)以便在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間發(fā)送，如權(quán)利要求1所限定的，數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置適于向發(fā)射機(jī)請(qǐng)求重傳數(shù)據(jù)傳輸單元，所述數(shù)據(jù)傳輸單元被分層地調(diào)制在特定的分層級(jí)處并且調(diào)制在N個(gè)頻調(diào)的特定組(G2)上，N是大于一并且小于或等于M的正整數(shù)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的重傳將能夠處理顯著的噪聲瞬態(tài)而不必重傳包括在例如DMT符號(hào)的一個(gè)或多個(gè)多頻調(diào)符號(hào)中的所有數(shù)據(jù)。
[0014]當(dāng)前的發(fā)明通過請(qǐng)求數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)重傳在調(diào)制方案中僅調(diào)制在特定分層級(jí)處的受影響的載波的特定組上的數(shù)據(jù)，利用分層調(diào)制和多載波調(diào)制。注意到在N = M的情形下，所有的頻調(diào)形成一組頻調(diào)的一部分。另外，在其中頻調(diào)并不被子劃分成更小的頻調(diào)子組中的特定情形中，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置保持優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠浔３掷梅謱诱{(diào)制方案。僅形成受影響的分層處的數(shù)據(jù)傳輸單元的一部分的數(shù)據(jù)(以及包括更為錯(cuò)誤敏感的數(shù)據(jù)的最終更低層)被請(qǐng)求重傳。在非影響的分層級(jí)處的數(shù)據(jù)不被重傳。
[0015]歸功于本發(fā)明，重傳請(qǐng)求的整體數(shù)目將減小，并且每重傳請(qǐng)求將重傳的數(shù)據(jù)量將變得更小。作為其直接的結(jié)果，在10毫秒后還未正確接收數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)減小。在強(qiáng)時(shí)變?cè)肼暤那樾沃?，多頻調(diào)傳輸系統(tǒng)的可靠性因此增加。另外，由于相比較于傳統(tǒng)的重傳系統(tǒng)，本發(fā)明顯著減小重傳以糾錯(cuò)的總體數(shù)據(jù)量，在強(qiáng)噪聲瞬態(tài)存在的情況下的瞬時(shí)吞吐量增加，在傳統(tǒng)的重傳系統(tǒng)中，重傳映射到與調(diào)制方案不相關(guān)的符號(hào)上的冗長DTU，即使僅其若干個(gè)比特(調(diào)制在受影響的頻調(diào)上或具有更為敏感的星座圖)被錯(cuò)誤地接收。歸功于增加的吞吐量，多頻調(diào)傳輸系統(tǒng)可以在強(qiáng)噪聲瞬態(tài)期間保持同步。
[0016]除了根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置外，本發(fā)明也涉及用于多頻調(diào)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的相應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)，其中數(shù)據(jù)被調(diào)制在一組M個(gè)頻調(diào)上以便在數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間傳送,發(fā)射機(jī)由權(quán)利要求8限定，包括:
[0017]-重傳緩沖器，適于臨時(shí)性地記憶發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸單元；
[0018]-重傳請(qǐng)求接收模塊，適于接收和解譯對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸單元的重傳的請(qǐng)求，該數(shù)據(jù)傳輸單元被分層地調(diào)制在特定的分層級(jí)處并且被調(diào)制在N個(gè)頻調(diào)的特定組(G2)上，N是正整數(shù)值，其大于一并且小于或等于M ；以及
[0019]-重傳模塊，適于重傳數(shù)據(jù)傳輸單兀。
[0020]進(jìn)一步，本發(fā)明涉及多頻調(diào)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的相應(yīng)數(shù)據(jù)重傳方法，其中數(shù)據(jù)被調(diào)制在一組M個(gè)頻調(diào)上并且在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間發(fā)送，該方法由權(quán)利要求9限定并且包括:
[0021]-臨時(shí)性地將發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸單元記憶在發(fā)射機(jī)中；
[0022]-請(qǐng)求發(fā)射機(jī)重傳數(shù)據(jù)傳輸單元，該數(shù)據(jù)傳輸單元被分層地調(diào)制在特定的分層級(jí)處并且被調(diào)制在N個(gè)頻調(diào)的特定組(G2)上，N是大于一并且小于或等于M的正整數(shù)；以及
[0023]-重傳數(shù)據(jù)傳輸單元。
[0024]可選地，如由權(quán)利要求2所限定的，N個(gè)頻調(diào)的每個(gè)組可以包括根據(jù)它們的比特負(fù)載容量排列的所述M個(gè)頻調(diào)中的N個(gè)連續(xù)的頻調(diào)的組。
[0025]事實(shí)上，盡管對(duì)于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明不必要，具有類似的比特負(fù)載容量的音調(diào)頻調(diào)優(yōu)選地被一起分組在一起。音調(diào)頻調(diào)的比特負(fù)載容量通常通過在初始化期間測(cè)量音調(diào)頻調(diào)的信干噪比或SNR來確定。通過利用可比較的比特負(fù)載容量或SNR來將頻調(diào)分組成頻調(diào)的組，該組的頻調(diào)可以傳送相同的比特量。分層調(diào)制方案隨后可以在組內(nèi)的每個(gè)頻調(diào)上調(diào)制相同的比特量。
[0026]進(jìn)一步可選地，如權(quán)利要求3所限定的，數(shù)據(jù)傳輸單元包括數(shù)據(jù)傳輸單元的數(shù)據(jù)、循環(huán)冗余檢驗(yàn)和獨(dú)特標(biāo)識(shí)，并且當(dāng)循環(huán)冗余檢驗(yàn)指示數(shù)據(jù)傳輸單元被錯(cuò)誤接收時(shí)，數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置適于請(qǐng)求數(shù)據(jù)傳輸單元的重傳。
[0027]因此，每個(gè)DTU可以包括數(shù)據(jù)、CRC和獨(dú)特標(biāo)識(shí)符。一旦接收到，DTU映射到其調(diào)制到的頻調(diào)組內(nèi)的分層。在解調(diào)后，CRC用于驗(yàn)證正確接收DTU。如果CRC指示接收和解調(diào)的DTU是錯(cuò)誤的，則根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置將請(qǐng)求重傳DTU。數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置因此向發(fā)射機(jī)發(fā)送重傳請(qǐng)求。
[0028]替代地，如權(quán)利要求4所限定的，數(shù)據(jù)傳輸單元包括數(shù)據(jù)傳輸單元的數(shù)據(jù)、前向糾錯(cuò)碼和獨(dú)特標(biāo)識(shí)，并且數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置適于當(dāng)前向糾錯(cuò)碼未能恢復(fù)數(shù)據(jù)傳輸單元時(shí)請(qǐng)求數(shù)據(jù)傳輸單兀重傳。
[0029]因此，每個(gè)DTU可以包含數(shù)據(jù)、FEC碼和獨(dú)特標(biāo)識(shí)符。FEC碼可以是一種溫和的前向糾錯(cuò)碼，其能夠例如糾正每DTU多達(dá)2比特的錯(cuò)誤。一旦接收到，DTU映射到其調(diào)制到的頻調(diào)組內(nèi)的分層。在解調(diào)后，F(xiàn)EC用于糾正解調(diào)的DTU中的最終錯(cuò)誤。如果FEC不能糾正接收到的和解調(diào)的DTU中的所有錯(cuò)誤，則根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置將請(qǐng)求DTU的重傳。因此，數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置向發(fā)射機(jī)發(fā)送重傳請(qǐng)求。
[0030]在上述其中DTU包含獨(dú)特標(biāo)識(shí)符的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置可以進(jìn)一步適于生成包含數(shù)據(jù)傳輸單元的獨(dú)特標(biāo)識(shí)的重傳請(qǐng)求。本發(fā)明的該可選方面由權(quán)利要求5所限定。[0031]事實(shí)上，為了請(qǐng)求重傳DTU，數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置可以向發(fā)射機(jī)發(fā)送包含DTU的獨(dú)特標(biāo)識(shí)符的重傳請(qǐng)求。由于發(fā)射機(jī)已經(jīng)生成并且發(fā)送了每個(gè)包含它們的獨(dú)特標(biāo)識(shí)符的DTU，并且其已經(jīng)將發(fā)送的DTU存儲(chǔ)在其重傳緩沖器中，發(fā)射機(jī)知道該獨(dú)特標(biāo)識(shí)符。
[0032]替代地，如權(quán)利要求6所限定的，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置可以適于生成包含N個(gè)頻調(diào)的特定組的標(biāo)識(shí)、特定分層級(jí)的標(biāo)識(shí)以及符號(hào)標(biāo)識(shí)的重傳請(qǐng)求。
[0033]因此，替代于識(shí)別通過其獨(dú)特標(biāo)識(shí)符重傳的DTU，可以通過DTU在其上調(diào)制的頻調(diào)組、在其上調(diào)制的分層級(jí)、以及符號(hào)標(biāo)識(shí)來識(shí)別DTU。
[0034]替代地，如權(quán)利要求7所限定的，數(shù)據(jù)傳輸單元包含bXN個(gè)比特，b是在N個(gè)頻調(diào)的組內(nèi)的每個(gè)頻調(diào)上的每個(gè)分層級(jí)處調(diào)制的比特的正整數(shù)數(shù)目。
[0035]因此，頻調(diào)以N個(gè)頻調(diào)的頻調(diào)組來分組。頻調(diào)組的每個(gè)分層可以包括bXN個(gè)比特。如果噪聲瞬態(tài)命中頻調(diào)組的層，則僅被破壞的b XN個(gè)比特的塊需要被重傳。
[0036]根據(jù)優(yōu)勢(shì)方面，分層調(diào)制適于將最為錯(cuò)誤敏感的比特調(diào)制在最低分層級(jí)上，并且逐步地將較小錯(cuò)誤敏感的比特調(diào)制在更高的分層級(jí)上，并且數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置適于自動(dòng)地請(qǐng)求重傳比低于特定的分層級(jí)的分層級(jí)處的N個(gè)頻調(diào)的特定組上調(diào)制的所有數(shù)據(jù)傳輸單
J Li ο
[0037]歸功于其中最為錯(cuò)誤敏感的比特調(diào)制在最低的層上而最小錯(cuò)誤敏感的比特調(diào)制在最高層上的此類分層調(diào)制，在最高層上的錯(cuò)誤概率將保持足夠的低，甚至在明顯的噪聲瞬態(tài)的情形中。這些更高層因此可以用于保持連接可操作。進(jìn)一步，當(dāng)錯(cuò)誤地接收到特定的分層處的DTU時(shí)，在相同的頻調(diào)上的較低分層處調(diào)制的DTU受到影響的機(jī)會(huì)也是高的。根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置也可以由此利用。調(diào)制在特定頻調(diào)組上的特定層處的針對(duì)DTU的重傳請(qǐng)求可以隨后用作在調(diào)制分層中的較低層處的相同頻調(diào)組上調(diào)制的所有DTU的重傳請(qǐng)求。相比較于傳統(tǒng)的重傳機(jī)制，這進(jìn)一步增強(qiáng)了根據(jù)本發(fā)明的重傳的效率。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)可以進(jìn)一步包括:
[0039]-調(diào)制模塊，適于基于接收到的重傳請(qǐng)求的數(shù)目或速率來去激活最低的分層級(jí)的數(shù)目。
[0040]以這種方式，通過停止將DTU臨時(shí)性地或永久性映射到最低的分層級(jí)，進(jìn)一步減小錯(cuò)誤概率。去激活由發(fā)射機(jī)控制并且基于可用于其重傳引擎的信息，例如，接收到的重傳請(qǐng)求的數(shù)目或接收到的重傳請(qǐng)求的速率。
[0041 ] 根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射機(jī)中的重傳模塊可以進(jìn)一步適于在最高可用的分層級(jí)處重傳數(shù)據(jù)傳輸單元。
[0042]以這種方式，進(jìn)一步減小關(guān)于重傳的錯(cuò)誤概率。
[0043]本發(fā)明也涉及相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)，其中重傳模塊適于自動(dòng)地重傳比特定的分層級(jí)更低的分層級(jí)處的N個(gè)頻調(diào)的特定組上調(diào)制的所有數(shù)據(jù)傳輸單元。
[0044]因此，當(dāng)接收到針對(duì)于在特定的分層級(jí)處的特定頻調(diào)組上調(diào)制的DTU的重傳請(qǐng)求時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射機(jī)的一個(gè)實(shí)施例可以自動(dòng)地重傳請(qǐng)求的DTU以及在較低層處的相同頻調(diào)組上調(diào)制的所有DTU。
[0045]本發(fā)明也涉及相應(yīng)的數(shù)據(jù)重傳方法，進(jìn)一步包括:
[0046]-自動(dòng)地重傳在比特定的分層級(jí)更低的分層級(jí)處的N個(gè)頻調(diào)的特定組上調(diào)制的所有數(shù)據(jù)傳輸單元。[0047]比特的錯(cuò)誤敏感性可以可選地以正比于到對(duì)應(yīng)于比特的變化的星座點(diǎn)的距離來確定。
[0048]事實(shí)上，如果到對(duì)應(yīng)于考慮的比特改變的星座點(diǎn)的距離是小的，則比特將錯(cuò)誤地到達(dá)接收機(jī)處的機(jī)會(huì)是高的。換名話說，此類的比特優(yōu)選地調(diào)制在最低的分層處，因?yàn)樗鼈儗?duì)于噪聲瞬態(tài)更為敏感并且如果它們?cè)谄渖险{(diào)制的頻調(diào)組即載波頻率受到噪聲影響時(shí)，將最為可能不得不重傳。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]圖1代表了多頻調(diào)傳輸系統(tǒng)的功能塊方案，所述多頻調(diào)傳輸系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置124的實(shí)施例以及根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)110的實(shí)施例；
[0050]圖2示出形成根據(jù)圖1中繪出的本發(fā)明的數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)110的一部分的分層調(diào)制器111所應(yīng)用的分層調(diào)制；以及
[0051]圖3示出在圖1的多頻調(diào)傳輸系統(tǒng)中的對(duì)于最低和最高功率分層星座點(diǎn)和對(duì)于常規(guī)星座點(diǎn)的64個(gè)字節(jié)的DTU的錯(cuò)誤概率。
【具體實(shí)施方式】
[0052]圖1示出通過雙絞線130連接到多頻調(diào)接收機(jī)RX或120的多頻調(diào)發(fā)射機(jī)TX或110。發(fā)射機(jī)110和接收機(jī)120通常形成在圖1中未繪出的收發(fā)機(jī)的一部分。例如，如果考慮DSL連接的下游方向時(shí)，TXllO可以形成端局DSL收發(fā)器的一部分而RX120可以形成用戶端設(shè)備DSL收發(fā)器的一部分。相反地，如果考慮DSL連接的上游方向時(shí)，TXllO可以形成用戶端設(shè)備DSL收發(fā)器的一部分而RX120可以形成端局DSL收發(fā)器的一部分。
[0053]發(fā)射機(jī)110包含分層調(diào)制器111，其將數(shù)據(jù)比特DATA調(diào)制在一組頻調(diào)或載波上，以便通過線路130來發(fā)送。在相同 申請(qǐng)人:的對(duì)應(yīng)專利申請(qǐng)，標(biāo)題為“分層和自適應(yīng)多載波調(diào)制和解調(diào)”中更為詳細(xì)地描述了此類的分層數(shù)據(jù)調(diào)制，通過參考將其并入在此。數(shù)據(jù)比特被子劃分在分層調(diào)制在頻調(diào)上的數(shù)據(jù)傳輸單元或DTU中:正如下面段落所解釋的，每個(gè)DTU被分配到頻調(diào)的特定組以及特定的分層級(jí)。此外，發(fā)射機(jī)110包含重傳緩沖器112，其中最近發(fā)送的DTU被臨時(shí)性地記憶在其中，以便如果DTU在接收機(jī)RX處錯(cuò)誤地到達(dá)時(shí)，實(shí)現(xiàn)其重傳。重傳緩沖器112可以例如具有略微長于單個(gè)重傳周期的長度。重傳緩沖器112操作自動(dòng)化的重傳請(qǐng)求接收機(jī)113或ARQ RX的指令。ARQ RX接收并且解譯從接收機(jī)RX接收到的重傳請(qǐng)求，并且指示重傳緩沖器112和/或分層調(diào)制器110來重傳由RX錯(cuò)誤接收到的DTU。如下面所解釋的，該DTU將通過其自己的獨(dú)特ID來標(biāo)識(shí)，或通過其在上面調(diào)制的頻調(diào)組和分層級(jí)來標(biāo)識(shí)DTU。如果DTU不再在重傳緩沖器112中可獲得，則不太可能重傳DTU。
[0054]接收機(jī)120包含解調(diào)來自于頻調(diào)的DTU的分層解調(diào)器121。在由圖1所示出的實(shí)施例中，假設(shè)每個(gè)DTU包含溫和的前向糾錯(cuò)或FEC碼。該FEC碼由FEC模塊122用于糾正例如多達(dá)每接收DTU2個(gè)比特。FEC碼(或最終地，附加的CRC碼)由CRC模塊123用于驗(yàn)證DTU是否是錯(cuò)誤的。如果DTU是錯(cuò)誤的，則CRC模塊123應(yīng)該指示自動(dòng)化的重傳請(qǐng)求發(fā)送模塊ARQ TX124來生成并且發(fā)送針對(duì)于錯(cuò)誤的DTU的重傳請(qǐng)求131。如下面將要解釋的，該重傳請(qǐng)求131應(yīng)該通過其獨(dú)特的標(biāo)識(shí)符來識(shí)別DTU，或通過它從其解調(diào)的頻調(diào)組和分層級(jí)的組合來識(shí)別DTU。對(duì)于根據(jù)CRC模塊123正確接收的DTU，不請(qǐng)求重傳。替代地，可以發(fā)送否定的確認(rèn)，意味著在該情形下接收機(jī)請(qǐng)求不重傳DTU。這些DTU對(duì)應(yīng)于圖1中的數(shù)據(jù)。
[0055]在由圖1所示出的實(shí)施例中，分層調(diào)制器111應(yīng)用分層調(diào)制方案，其中b = 2個(gè)數(shù)據(jù)比特被調(diào)制在每個(gè)頻調(diào)上的每個(gè)分層處。這些分層沿圖2中的軸202被標(biāo)注為L1、L2和L3。分層調(diào)制器111將最為錯(cuò)誤敏感的數(shù)據(jù)比特分配到最低的分層，并且將較低錯(cuò)誤敏感的數(shù)據(jù)比特分配到較高的分層。最為錯(cuò)誤敏感的比特例如是那些比特，其改變導(dǎo)致接收這樣的星座點(diǎn)，該星座點(diǎn)在星座圖中的距離上接近于對(duì)于非改變的比特而接收的星座點(diǎn)。通過設(shè)計(jì)，相比較于更高的層，未編碼誤比特率因此在較低的層中將更高。
[0056]對(duì)于分層調(diào)制，頻調(diào)被分組成N個(gè)頻調(diào)的頻調(diào)組，其中N可以在頻調(diào)組之間變化。這些頻調(diào)組被標(biāo)記為圖2中的Gl、G2、G3、G4和G6。為了對(duì)頻調(diào)分組，發(fā)射機(jī)TX和接收機(jī)RX在初始化期間測(cè)量每個(gè)頻調(diào)的SNR，并且確定每個(gè)頻調(diào)的比特負(fù)載容量。接著根據(jù)軸201上的減小的比特負(fù)載容量來對(duì)頻調(diào)進(jìn)行排序并且建立N個(gè)頻調(diào)的組，N個(gè)頻調(diào)形成在比特負(fù)載容量中具有可比較的屬性的單個(gè)組的一部分。這可以包括根據(jù)SNR對(duì)頻調(diào)進(jìn)行分組。這也可以包括根據(jù)可以維持的星座級(jí)的屬性來對(duì)頻調(diào)進(jìn)行分組。事實(shí)上，這對(duì)于對(duì)星座級(jí)22d的頻調(diào)以及星座級(jí)22d+1的頻調(diào)進(jìn)行分組是有利的，其中d是正整數(shù)。下面將更為詳細(xì)地解釋將具有特定奇比特負(fù)載容量的頻調(diào)放置在專用組中的益處。
[0057]由圖1和圖2示出的調(diào)制和重傳方案的DTU大小適于匹配頻調(diào)組的層中的比特?cái)?shù)目:SDTU = bXN。每個(gè)DTU的這些bXN比特包括數(shù)據(jù)比特，循環(huán)冗余檢驗(yàn)或CRC比特，以及DTU標(biāo)識(shí)號(hào)或序列號(hào)。如圖2中所不,DTUl的序列號(hào)例如是I。如從圖2所看到的,具有序列號(hào)1、2、3、4、5和6的DTU被調(diào)制在相應(yīng)的頻調(diào)組Gl、G2、G3、G4和G5上的最低分層LI處。具有序列號(hào)11、12、13、14和15的DTU被調(diào)制在相應(yīng)的頻調(diào)組Gl、G2、G3、G4和G5上的第二分層L2處。具有序列號(hào)21、22和23的DTU被調(diào)制在相應(yīng)的頻調(diào)組Gl、G2和G3上的第三分層L3處。
[0058]替代地，DTU大小可能無法適配于頻調(diào)組上的層中的比特?cái)?shù)目。如果DTU大小比較小，則多個(gè)DTU可以被映射到層或頻調(diào)組內(nèi)的層。如果DTU大小比較大，則DTU的一部分被映射到層或頻調(diào)組內(nèi)的層。剩余的比特被調(diào)制在相同數(shù)據(jù)符號(hào)的不同頻調(diào)組上的相同分層處，或在下一數(shù)據(jù)符號(hào)的相同分層處和頻調(diào)組處。該替代實(shí)施方式的優(yōu)勢(shì)在于頻調(diào)組或各個(gè)載波的比特負(fù)載可以被適配而不需要適配DTU大小。
[0059]傳輸隊(duì)列中的每個(gè)DTU被映射到頻調(diào)組內(nèi)的分層。在由解調(diào)器121解調(diào)后，在形成每個(gè)DTU的一部分的FEC/CRC比特上執(zhí)行FEC和循環(huán)冗余校驗(yàn)。在錯(cuò)誤DTU的情形下，例如作為命中頻調(diào)組的層的瞬態(tài)噪聲的結(jié)果，接收機(jī)RX將僅請(qǐng)求重傳錯(cuò)誤的DTU。在圖2中，例如假設(shè)具有序列號(hào)2-6、12-15和22-23的DTU錯(cuò)誤地到達(dá)接收機(jī)120。根據(jù)本發(fā)明，ARQ TX124應(yīng)該識(shí)別一個(gè)或多個(gè)重傳請(qǐng)求消息131中這些錯(cuò)誤接收的DTU的層HIER.LEVEL和頻調(diào)組T0NEGR。替代地，當(dāng)請(qǐng)求重傳錯(cuò)誤的DTU時(shí)，ARQ TX124可以通過它們的序列號(hào)來識(shí)別錯(cuò)誤的DTU。
[0060]歸功于分層調(diào)制(如上所解釋地設(shè)計(jì)為在較低的分層級(jí)上調(diào)制更為錯(cuò)誤敏感的比特)，足以在重傳請(qǐng)求131中識(shí)別針對(duì)于每個(gè)頻調(diào)組，錯(cuò)誤接收到的最高層，例如對(duì)于G2是L3、對(duì)于G3是L3、對(duì)于G4是L2、對(duì)于G5是L2以及對(duì)于G6是LI。重傳請(qǐng)求接收機(jī)113可以接著被配置成自動(dòng)地指示在那些頻調(diào)組上的較低分層處調(diào)制的所有DTU的重傳，因?yàn)檩^低層在那些頻調(diào)上將存在錯(cuò)誤的概率是明顯的。根據(jù)本發(fā)明，此類的實(shí)施進(jìn)一步增強(qiáng)具有分層調(diào)制的多頻調(diào)系統(tǒng)的重傳的效率。
[0061]相比較而言，在具有操作在被組裝的DTU上的傳統(tǒng)重傳而不考慮調(diào)制方案的多頻調(diào)傳輸系統(tǒng)中，如果噪聲瞬態(tài)影響一些頻調(diào)，則所有DTU可能變得錯(cuò)誤。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法中，歸功于分層調(diào)制，在較高層上的錯(cuò)誤概率將保持足夠的低，即使在顯著的噪聲瞬態(tài)的情形中，例如多達(dá)20dB，以保持線路運(yùn)轉(zhuǎn)。這通過圖3示出。其中，假設(shè)每個(gè)DTU包括bXN = 512比特，并且每個(gè)DTU具有2比特的FEC錯(cuò)誤校正能力。圖3示出根據(jù)噪聲在不同的分層級(jí)處的DTU錯(cuò)誤率中的改變。當(dāng)操作在16比特星座圖，對(duì)應(yīng)于在53dB信噪比處的整體星座圖的10_7的DTU錯(cuò)誤率(圖3中的虛線)，20dB的噪聲瞬態(tài)310將造成在較低層像301上調(diào)制的DTU的錯(cuò)誤接收，在55-20 = 33dB信噪比處，對(duì)于那些層的DTU錯(cuò)誤率將變得接近于I (圖3中具有“ + ”標(biāo)記的實(shí)線)，但像302的最高層將保持運(yùn)轉(zhuǎn)在KT1的DTU錯(cuò)誤率(圖3中具有“ο”標(biāo)記的虛線)。歸功于根據(jù)本發(fā)明的重傳，在噪聲瞬態(tài)期間，線路將保持活躍，并且線路將能夠適配比特負(fù)載以調(diào)節(jié)到新的線路條件。
[0062]另外，為了進(jìn)一步減小錯(cuò)誤概率，發(fā)射機(jī)可以決定通過停止將DTU映射到最低的層來去激活最低的分層。該去激活由發(fā)射機(jī)控制并且基于可以用于重傳引擎的信息，例如接收到的重傳請(qǐng)求的數(shù)目或速率。該測(cè)量將減小剩余層的錯(cuò)誤概率。發(fā)射機(jī)可以決定臨時(shí)停止在最低分層上映射DTU以便增加成功傳輸?shù)母怕?，或其可以永久性地停止將DTU映射到最低的分層，以減緩由永久噪聲增加導(dǎo)致的錯(cuò)誤概率的增加。在后一情形中，對(duì)于略大于ARQ往返時(shí)間的持續(xù)期，線路將觀察更高數(shù)目的重傳。此后，發(fā)射機(jī)已經(jīng)獲得足夠的知識(shí)來決定關(guān)閉更高層。當(dāng)噪聲增加是臨時(shí)的，則發(fā)射機(jī)在接收到臨時(shí)噪聲增加結(jié)束的指示時(shí)，發(fā)射機(jī)可以重新激活最低層。較低分層的激活和去激活可以由發(fā)射機(jī)來執(zhí)行而不需要與接收機(jī)的顯式協(xié)調(diào)，如在相同 申請(qǐng)人:的對(duì)應(yīng)專利申請(qǐng)，標(biāo)題為“分層和自適應(yīng)多載波數(shù)字調(diào)制和解調(diào)”中所描述的，通過參考并入在此。
[0063]當(dāng)具有奇比特負(fù)載容量的星座圖并不是通過矩形的星座柵格來表示時(shí)，去激活最低分層是難處理的。事實(shí)上，此類的星座圖通常被重塑形為交叉形狀的柵格，以減小星座圖的平均發(fā)送功率。由于此，去激活最低分層可能需要發(fā)射機(jī)忽略重塑操作。其中該效果將發(fā)生的星座圖可以被分組在一起并且它們的層結(jié)構(gòu)被適配。例如，對(duì)于具有奇比特負(fù)載容量的星座圖，每個(gè)層可以包含每頻調(diào)2個(gè)比特，具有奇比特負(fù)載并且其中將需要忽略重塑操作的星座圖的最低層可以包括每頻調(diào)3個(gè)比特:2個(gè)在同相分量中而一個(gè)在正交分量中。
[0064]根據(jù)本發(fā)明的原理的重傳將確保瞬時(shí)吞吐量將隨最優(yōu)的吞吐量成比例。重傳將保持這樣做，直到通過內(nèi)在于比特交換、無縫速率適配或節(jié)省我們的表演時(shí)間的在線重配置命令的慢控制過程來調(diào)節(jié)了比特負(fù)載。這樣，根據(jù)本發(fā)明的重傳允許線路保持穩(wěn)定并且操作在最高可能的吞吐量上，即使當(dāng)噪聲變化比較于在線重配置機(jī)制是快的。
[0065]進(jìn)一步注意到為了確保低延遲以及相同DTU的低數(shù)目的重傳，重傳有利地發(fā)生在可獲得的最高層處。通過這種方式，最小化用于重傳的DTU的錯(cuò)誤概率。
[0066]也注意到盡管在上述的實(shí)施例中，bXN是固定的，可以想到這樣的替代實(shí)施方式，其中bXN，即形成將調(diào)制在特定的分層處的頻調(diào)特定組上的DTU的比特?cái)?shù)目是可變化的。
[0067]進(jìn)一步，注意的是盡管上述的實(shí)施例是以每組相同數(shù)目的N個(gè)頻調(diào)來實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明可以以相同的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用于替代的場(chǎng)景中，其中不同的組具有不同數(shù)量的頻調(diào)，例如組Gl中的NI個(gè)頻調(diào)，組G2中的N2個(gè)頻調(diào)等。
[0068]另一注意的是盡管針對(duì)DSL和通過固定線路的數(shù)據(jù)傳輸來描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解本發(fā)明的應(yīng)用性不限于此。任何使用對(duì)于時(shí)變?cè)肼暶舾械挠芯€或無線連接的多頻調(diào)傳輸系統(tǒng)可以通過根據(jù)本發(fā)明的重傳技術(shù)來就穩(wěn)定性和瞬時(shí)吞吐量而得到改進(jìn)。
[0069]盡管通過參考特定的實(shí)施例來示出本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白本發(fā)明不限于上述說明性的實(shí)施例的細(xì)節(jié)，并且本發(fā)明可以以各種改變和變化來體現(xiàn)而不偏離其范圍。因此本實(shí)施例將在所有的方面中被考慮為是說明性的而非限制性的，本發(fā)明的范圍是由所附權(quán)利要求來指示的而非前述的描述，并且來自于權(quán)利要求的等同的含義和范圍內(nèi)的所有改變因此旨在包括在其中。換句話說，可以預(yù)期涵蓋落入到基本底部原理的范圍內(nèi)的任意和所有的修改、變化或等同，并且其本質(zhì)屬性在本專利申請(qǐng)中被要求。本專利申請(qǐng)的讀者將進(jìn)一步理解單詞“包括(comprising) ”或“包括(comprise) ”并不排除其他元素或步驟,單詞“一種(a)”或“一種(an)”并不排除復(fù)數(shù)，并且單個(gè)元件、例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、處理器、或另一集成單元可以完成在權(quán)利要求中所描述的若干裝置的功能。權(quán)利要求中的任意參考編號(hào)應(yīng)該不被理解為限制所涉及的相關(guān)權(quán)利要求。當(dāng)使用在說明書或權(quán)利要求中時(shí)，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”、“a”、“b” “c”和類似等被引入以在相似的元件或步驟之間進(jìn)行區(qū)分，并且不必然描述順序或時(shí)序。將理解到這樣使用的術(shù)語在合適的情形下是可以互換的并且本發(fā)明的實(shí)施例能夠根據(jù)本發(fā)明以其他的順序來操作，或以不同于上面所描述或示出的多個(gè)不同的取向。
【權(quán)利要求】
1.一種在多頻調(diào)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置(124)，其中數(shù)據(jù)調(diào)制在一組M個(gè)頻調(diào)上，以便在發(fā)射機(jī)(110)和接收機(jī)(120)之間發(fā)送， 其中所述數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置(124)適于向所述發(fā)射機(jī)(110)請(qǐng)求重傳數(shù)據(jù)傳輸單元(22)，所述數(shù)據(jù)傳輸單元被分層地調(diào)制在特定的分層級(jí)(L3)處并且被調(diào)制在N個(gè)頻調(diào)的特定組(G2)上，N是大于一并且小于或等于M的正整數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置(124)，其中N個(gè)頻調(diào)的所述組(G2)包括根據(jù)所述M個(gè)頻調(diào)的比特負(fù)載容量排列的所述M個(gè)頻調(diào)中的N個(gè)連續(xù)的頻調(diào)的組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置(124)，其中所述數(shù)據(jù)傳輸單元(22)包括所述數(shù)據(jù)傳輸單元(22)的數(shù)據(jù)、循環(huán)冗余檢驗(yàn)和獨(dú)特標(biāo)識(shí)，并且其中所述數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置(124)適于當(dāng)所述循環(huán)冗余檢驗(yàn)指示所述數(shù)據(jù)傳輸單元(22)被錯(cuò)誤地接收時(shí)，請(qǐng)求對(duì)數(shù)據(jù)傳輸單兀(22)的重傳。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置(124)，其中所述數(shù)據(jù)傳輸單元(22)包括所述數(shù)據(jù)傳輸單元(22)的數(shù)據(jù)、前向糾錯(cuò)碼和獨(dú)特標(biāo)識(shí)，并且其中所述數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置(124)適于當(dāng)所述前向糾錯(cuò)碼未能恢復(fù)所述數(shù)據(jù)傳輸單元(22)時(shí)，請(qǐng)求對(duì)所述數(shù)據(jù)傳輸單元的重傳。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置(124)，進(jìn)一步適于產(chǎn)生包含所述數(shù)據(jù)傳輸單元(22)的所述獨(dú)特標(biāo)識(shí)的重傳請(qǐng)求(131)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置(124)，進(jìn)一步適于產(chǎn)生包含所述N個(gè)頻調(diào)的所述特定組(G2)的標(biāo)識(shí)(TONE GR.)、所述特定分層級(jí)(L3)的標(biāo)識(shí)(HER.LEVEL)和符號(hào)標(biāo)識(shí)的重傳請(qǐng)求(131)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)重傳請(qǐng)求裝置(124)，其中所述數(shù)據(jù)傳輸單元(22)包括bXN比特，b是調(diào)制在所述N個(gè)頻調(diào)的所述組(G2)內(nèi)的每個(gè)頻調(diào)上的每個(gè)分層級(jí)(L1、L2、L3)處的比特?cái)?shù)目的正整數(shù)。
8.一種在多頻調(diào)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)(110)，其中數(shù)據(jù)被調(diào)制在一組M個(gè)頻調(diào)上，以便在所述數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)(110)和接收機(jī)(120)之間傳送， 其中所述數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)(110)包括: -重傳緩沖器(112)，適于臨時(shí)性地記憶發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸單元； -重傳請(qǐng)求接收模塊(113)，適于接收和解譯對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸單元(22)的重傳的請(qǐng)求(131)，該數(shù)據(jù)傳輸單元(22)被分層調(diào)制在特定的分層級(jí)(L3)處并且被調(diào)制在N個(gè)頻調(diào)的特定組(G2)上，N是正整數(shù)值，其大于一并且小于或等于M ;以及 -重傳模塊(111，112)，適于重傳所述數(shù)據(jù)傳輸單元(22)。
9.一種多頻調(diào)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)重傳方法，其中數(shù)據(jù)被調(diào)制在一組M個(gè)頻調(diào)上并且在發(fā)射機(jī)(Iio)和接收機(jī)(120)之間發(fā)送， 其中所述數(shù)據(jù)重傳方法包括: -臨時(shí)性地將發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸單元記憶在所述發(fā)射機(jī)(110)中； -請(qǐng)求所述發(fā)射機(jī)(110)重傳數(shù)據(jù)傳輸單元(22)，該數(shù)據(jù)傳輸單元被分層地調(diào)制在特定的分層級(jí)(L3)處并且被調(diào)制在N個(gè)頻調(diào)的特定組(G2)上，N是大于一并且小于或等于M的正整數(shù)值；以及 -重傳所述數(shù)據(jù)傳輸單元(22)。
【文檔編號(hào)】H04L27/34GK103891192SQ201280052304
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月25日
【發(fā)明者】J·梅斯, D·范德黑根, M·蒂默斯, D·范布雷塞爾 申請(qǐng)人:阿爾卡特朗訊