專利名稱：分組通信系統(tǒng)中的群尋址的制作方法
背景本發(fā)明總的涉及通信系統(tǒng)領(lǐng)域中的差錯處理，更具體地，涉及數(shù)字通信系統(tǒng)中通過使用自動重新發(fā)送請求(ARQ)和可變?nèi)哂喽榷M行的差錯處理。
商業(yè)通信系統(tǒng)的成長，特別是蜂窩電話系統(tǒng)的爆炸式成長，迫使系統(tǒng)設(shè)計者探索一種提高系統(tǒng)容量而又不使得通信質(zhì)量降低到消費者容忍門限以外的方法。達到這些目的的一種技術(shù)包括將使用模擬調(diào)制來把數(shù)據(jù)加到載波上的系統(tǒng)改變?yōu)槭褂脭?shù)字調(diào)制來把數(shù)據(jù)加到載波上的系統(tǒng)。
在無線數(shù)字通信系統(tǒng)中，標(biāo)準(zhǔn)化的空中接口規(guī)定了大多數(shù)系統(tǒng)參量，包括調(diào)制類型、突發(fā)格式、通信協(xié)議等等。例如，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)局(ETSI)規(guī)定了全球移動通信系統(tǒng)(GSM)標(biāo)準(zhǔn)，它使用時分多址(TDMA)，在使用高斯最小頻移鍵控(GMSK)調(diào)制方案的射頻(RF)物理信道或鏈路上，以271ksps的符號速率傳送控制、話音和數(shù)據(jù)信息。在美國，電信工業(yè)協(xié)會(TIA)公布了多個暫行標(biāo)準(zhǔn)，諸如IS-54和IS-136，它們規(guī)定了各種版本的數(shù)字高級移動電話業(yè)務(wù)(D-AMPS)，即一種使用四相差分移相鍵控(DQPSK)調(diào)制方案、在RF鏈路上傳送數(shù)據(jù)的TDMA系統(tǒng)。
TDMA系統(tǒng)把可提供的頻率細分成一個或多個RF信道。RF信道被再劃分成多個相應(yīng)于TDMA幀的時隙的物理信道。邏輯信道是由一個或幾個物理信道構(gòu)成的，其中規(guī)定了調(diào)制和編碼。在這些系統(tǒng)中，移動臺通過在上行鏈路和下行鏈路RF信道上發(fā)送和接收數(shù)字信息突發(fā)而與多個分散的基站通信。
數(shù)字通信系統(tǒng)利用各種技術(shù)來處理被錯誤地接收的信息。一般說來，這些技術(shù)包括一種幫助接收機校正被錯誤地接收的信息的技術(shù)，例如，前向糾錯(FEC)技術(shù)，以及一種使得被錯誤地接收的信息能夠被重新發(fā)送到接收機的技術(shù)，例如，自動重發(fā)請求(ARQ)技術(shù)。FEC技術(shù)包括例如在調(diào)制以前對于數(shù)據(jù)進行卷積編碼或塊編碼。FEC編碼包括通過使用一定量(大量)代碼比特來表示一定數(shù)目的數(shù)據(jù)比特，由此增加冗余度，這允許糾正一定的差錯。因此，通常用它們的編碼比值(例如1/2和1/3)來稱呼卷積碼，其中較低的編碼比值提供較大的差錯保護，但對于給定的信道比特速率提供較低的用戶比特速率。
ARQ技術(shù)包括分析接收的數(shù)據(jù)塊的差錯，以及請求重發(fā)包含差錯的數(shù)據(jù)塊。例如，考慮

圖1所示的、對于按照廣義分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)最佳化運行的無線通信系統(tǒng)(它已被建議為用于GSM的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))的塊變換的例子。這里，一個包含幀頭標(biāo)(FH)、信息的有用負載和幀檢驗序列(FCS)的邏輯鏈路控制(LLC)幀被變換成多個無線鏈路控制塊，每個塊包括塊頭標(biāo)(BH)、信息區(qū)、和塊檢驗序列(BCS)，后者可被接收機使用來檢驗信息區(qū)中的錯誤。RLC塊進一步被變換成物理層突發(fā)，即，已被GMSK調(diào)制到載波以用于發(fā)射的射頻信號。在本例中，被包含在每個RLC塊中的信息可以在用于發(fā)射的四個突發(fā)(時隙)上被交織。
當(dāng)由接收機(例如，移動無線電話中的接收機)進行處理時，每個RLC塊在解調(diào)和FEC譯碼以后，通過使用塊檢驗序列和熟知的循環(huán)冗余檢驗技術(shù)對差錯進行評估。如果在FEC譯碼以后有錯誤，則發(fā)送回一個請求給發(fā)射實體(例如無線通信系統(tǒng)中的基站)，表示出要被重新發(fā)送的塊。
GPRS最佳化提供四個FEC編碼方案(三個不同速率的卷積編碼和一個非編碼模式)。在選擇四個編碼方案中的一個方案用于當(dāng)前的LLC幀以后，把這個幀進行分段成RLC塊。如果在接收機中發(fā)現(xiàn)RLC塊是有錯誤以及需要重發(fā)，則原先選擇的FEC編碼方案被使用于重新發(fā)送，即，這個系統(tǒng)利用固定的冗余度來實現(xiàn)重新發(fā)送的目的。在試圖成功地譯碼所發(fā)送的數(shù)據(jù)的處理過程(通常稱為軟組合)中，重發(fā)的塊可以與先前發(fā)送的版本相組合。
另一個建議的方案(通常稱為可變?nèi)哂喽?提供要被發(fā)送的附加的冗余比特，如果原先發(fā)送的塊不能被譯碼的話。圖2上概念地顯示了這個方案。其中，由接收機進行三種譯碼嘗試。首先，接收機試圖譯碼原先接收的數(shù)據(jù)塊(帶有或不帶有冗余度)。在失敗以后，接收機接收附加的冗余比特R1，接收機使用它并且連同原先發(fā)送的數(shù)據(jù)塊一起，以便試圖進行譯碼。作為第三步驟，接收機得到另一個冗余信息塊R2，接收機使用它并且連同原先發(fā)送的數(shù)據(jù)塊和冗余比特塊R1一起，以便試圖第三次進行譯碼。這個處理過程可以重復(fù)進行，直至達到成功地譯碼為止。
圖2所示的技術(shù)的一個問題是與成功地譯碼以前存儲數(shù)據(jù)塊(以及可能附加的冗余比特塊)有關(guān)的大的存儲器需求，這樣的貯存裝置是需要的，因為以后發(fā)送的冗余塊(例如，R1和R2)是不能獨立地譯碼的。貯存需求由于以下事實而被倍增，接收機典型地存儲與每個接收比特有關(guān)的多比特軟值，軟數(shù)值表示與接收比特的譯碼有關(guān)的可信度水平。這個問題通過采用在Samir Kallel的、題目為“Complementary Punctured Convolutional(CPC)Codes and theirApplications(互補鑿孔卷積(CPC)碼及其應(yīng)用)”(IEEETransactions on Communications,Vol.43,No.6,pp.2005-2009,June 1995)的文章中描述的技術(shù)，可部分地被解決。在該文中，作者描述了一種糾錯技術(shù)，其中每個重發(fā)的塊本身可獨立地譯碼，以使得當(dāng)存儲器空間不可提供時，先前發(fā)送的塊可以丟棄。
然而，當(dāng)采用軟組合或可變?nèi)哂喽葧r，需要發(fā)送塊的明顯的編號序列，以便在不同的信息塊和/或冗余比特塊之間進行區(qū)分，這樣，接收機可以進行正確的塊處理。這典型地是通過將序列號附加到發(fā)送塊而完成的，然后接收機使用它來把接收的塊和與同一個數(shù)據(jù)相關(guān)的、其它的先前接收的塊相匹配，以便進行組合/譯碼。
將塊的序列號連同其所代表的數(shù)據(jù)一起來發(fā)送，也是有問題的。例如，如果序列號被錯誤地接收，則接收機可能就不能確定如何使用接收的信息來進行譯碼或軟組合。提出了一些解決方案來處理保存序列號的問題。例如，提出了通過使用較低的代碼速率來對序列號進行比對它所附屬的有用負載數(shù)據(jù)所施加的更高的保護。這樣，接收機多半能夠接收可譯碼的序列號，以及例如多半能獲知如何正確地匹配接收塊與先前接收的其它塊。
然而，連同有用負載數(shù)據(jù)一起來發(fā)送序列號，會在射頻環(huán)境中產(chǎn)生其它的低效率，這是已知的設(shè)計不能解決的。當(dāng)序列號和有用負載數(shù)據(jù)在同一個頻率上同時發(fā)送時，很可能是二者都被正確地接收或者都被不正確地接收。在可變?nèi)哂喽确桨钢?，希望能正確地譯碼那個與不正確地譯碼的有用負載數(shù)據(jù)部分相關(guān)聯(lián)的塊識別號(例如序列號)，以便通過把它與其它子塊相聯(lián)系而正確地譯碼它。
因此，希望提供一種用于改進ARQ方案的新的技術(shù)，它能減小附加開銷信令、改進存儲器利用效率、和以一種能允許更有效的可變?nèi)哂喽忍幚淼姆绞絹碜R別子塊。
發(fā)明概要用于傳送信息的傳統(tǒng)方法和系統(tǒng)的這些和其它的缺點與限制，可以根據(jù)本發(fā)明而被克服，在本發(fā)明中，接收機可以控制被發(fā)射機發(fā)送的塊的次序，以使得發(fā)射機不需要把序列號與每個發(fā)送的塊包括在一起。這樣，接收機將隱含地知道，哪些所存儲的塊(如果有的話)應(yīng)當(dāng)結(jié)合著當(dāng)前接收的塊一起被處理，而不管當(dāng)前接收的塊在被接收時是否帶有一個或多個差錯。
按照本發(fā)明的示例性實施例，接收機可以發(fā)送一個接收塊次序消息給發(fā)射機，以標(biāo)識用于發(fā)送的序列次序。當(dāng)接收機錯誤地了接收信息塊以致于必須重新發(fā)送時，它指出哪個塊應(yīng)當(dāng)被重發(fā)和重發(fā)的塊在要被發(fā)送的下一組的塊內(nèi)的位置。這樣，接收機精確地知道哪個塊正在被接收，而不用把序列次序號與每個發(fā)送的數(shù)據(jù)塊包括在一起。
按照本發(fā)明的另一個示例性實施例，接收機可以按照逐塊的原則把塊順序通知發(fā)射機。例如，接收機本身可以發(fā)送數(shù)據(jù)塊給發(fā)射機，其中包括發(fā)送控制域。發(fā)送控制域規(guī)定發(fā)射機應(yīng)當(dāng)發(fā)送給接收機的下一個塊的塊號碼。如果一個塊需要重發(fā)(或如果與先前發(fā)送的塊有關(guān)的附加冗余比特要被提供)，則發(fā)送控制域中的數(shù)值將反映先前發(fā)送的塊的序列號。
在分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，信道可以在例如多個移動臺之間被共享。例如，如果一個移動臺正在一個信道對的下行鏈路部分上只接收數(shù)據(jù)以及另一個移動臺正在一個信道對的上行鏈路部分上只發(fā)送數(shù)據(jù)，則前一個移動臺將接收指向后一個移動臺的發(fā)送控制域數(shù)值。然而，后一個移動臺將通過上行鏈路狀態(tài)標(biāo)志在下行鏈路傳輸中被識別，以使得前一個移動臺將忽略系統(tǒng)關(guān)于哪一個塊將在下次被發(fā)送的指令。
按照本發(fā)明的另一個示例性實施例，發(fā)射機可以發(fā)送一個消息給接收機，以便把以后的塊發(fā)送次序通知接收機。然后，發(fā)射機以這個預(yù)定的次序發(fā)送數(shù)據(jù)塊，再次地不在其上附加序列號。
通過解除發(fā)送有用負載數(shù)據(jù)與塊和子塊識別號的聯(lián)系，創(chuàng)建了更為健全的可變?nèi)哂喽确桨?。例如，一個塊序列號組可以作為一個位圖來一起地被發(fā)送，由此，各個單獨的序列號不需要完整地被規(guī)定。不同的是，起始序列號可被完整地規(guī)定，然后附加的序列號可由以后的、相對于起始序列號的偏差值或增量來表示。
附圖簡述通過結(jié)合附圖閱讀以下的詳細說明，將更明白本發(fā)明的這些和其它目的、特性與優(yōu)點，其中圖1顯示根據(jù)GSM運行的傳統(tǒng)的系統(tǒng)中的信息變換；圖2顯示傳統(tǒng)的可變?nèi)哂喽燃夹g(shù)；圖3(a)是有利地使用本發(fā)明的GSM通信系統(tǒng)的方框圖；圖3(b)是用來描述對于圖3(a)的GSM系統(tǒng)的示例性GPRS最佳化的方框圖；圖4顯示按照本發(fā)明的示例性實施例的接收機控制的ARQ；圖5顯示對于下行鏈路數(shù)據(jù)塊的傳統(tǒng)的GPRS格式；圖6顯示按照本發(fā)明的示例性實施例的下行鏈路數(shù)據(jù)塊的格式；圖7(a)顯示按照一個示例性FEC/ARQ方案的、在子塊之間的編碼關(guān)系；圖7(b)描繪在顯示竊用比特的位置的示例性GPRS系統(tǒng)中從射頻塊到TDMA幀的變換；圖8顯示按照本發(fā)明的示例性實施例的上行鏈路和下行鏈路發(fā)送的序列；圖9顯示按照本發(fā)明的示例性實施例的下行鏈路數(shù)據(jù)塊的另一個格式；以及圖10描繪按照本發(fā)明的示例性網(wǎng)絡(luò)控制的ARQ實施例的信令。
詳細說明提供了在TDMA無線通信系統(tǒng)的環(huán)境下的以下的示例性實施例。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會看到，這種接入方法僅僅被使用于說明的目的，以及本發(fā)明很容易應(yīng)用到所有類型的接入方法，包括頻分多址(FDMA)、TDMA、碼分多址(CDMA)和它們的混合。
而且，按照GSM通信系統(tǒng)的運行已在歐洲電信局(ETSI)文件ETS300 573,ETS 300 574和ETS 300 578中被描述，這些文件在此引用，以供參考。所以，在這里，對于GSM系統(tǒng)與建議的分組數(shù)據(jù)的GPRS最佳化(此后，簡稱為“GPRS”)相結(jié)合的運行只需描述到對于了解本發(fā)明所必須的程度。雖然本發(fā)明是根據(jù)增強的GPRS系統(tǒng)中的示例性實施例描述的，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會看到，本發(fā)明可被使用于各種各樣的其它數(shù)字通信系統(tǒng)，諸如基于寬帶CDMA的數(shù)字通信系統(tǒng)或無線ATM等。
參照圖3，圖上描繪了按照本發(fā)明的示例性GSM實施例的通信系統(tǒng)10。系統(tǒng)10被設(shè)計為一個具有用于管理呼叫的多個級別的分級網(wǎng)絡(luò)。通過使用一組上行鏈路和下行鏈路頻率，運行在系統(tǒng)10內(nèi)的移動臺12通過使用在這些頻率上被分配給它們的時隙來參與呼叫。在較高的分級級別上，一組移動交換中心(MSC)14負責(zé)把呼叫從發(fā)起點路由到目的地。具體地，這些實體負責(zé)建立、控制和終結(jié)呼叫。MSC14之一(被稱為網(wǎng)關(guān)MSC)管理著與公共交換電話網(wǎng)(PSTN)18或其它公共和專用網(wǎng)的通信。
在較低的分級級別上，每個MSC14被連接到一組基站控制器(BSC)16。根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)，BSC16在通過稱為A接口的標(biāo)準(zhǔn)接口與MSC 14通信，該A接口是基于CCITT信令系統(tǒng)No.7的移動應(yīng)用部分。
在一個也較低的分級級別上，每個BSC16控制一組基站收發(fā)信機(BTS)20。每個BTS20包括多個TRX(未示出)，它們使用上行鏈路和下行鏈路RF信道來服務(wù)于特定的公共地理區(qū)域，諸如一個或多個通信小區(qū)21。BTS20主要提供RF鏈路，以便發(fā)送和接收去向它們所分配的小區(qū)內(nèi)的移動臺12和來自這些移動臺12的數(shù)據(jù)突發(fā)。當(dāng)被使用來輸送分組數(shù)據(jù)時，這些信道常常被稱為分組數(shù)據(jù)信道(PDCH)。在示例性實施例中，多個BTS20被結(jié)合到一個射頻基站(RBS)22中。RBS22可以按照RBS-2000產(chǎn)品系列被配置，這些產(chǎn)品由本發(fā)明的受讓人Telefonaktiebolaget L M Ericsson(愛立信公司)提供。對于有關(guān)示例性移動臺12和RBS22實施方案的更多的細節(jié)，感興趣的讀者可以參閱Magnus Frodigh等提交的、題目為“ALink Adaptation Method for Links using Modulation Schemes ThatHave Different Symbol Rates(對于使用具有不同的符號速率的調(diào)制方案的鏈路的鏈路自適應(yīng)方法)”的美國專利申請序列號No.08/921,319，其揭示內(nèi)容直接在此引用，以供參考。
在蜂窩系統(tǒng)中引入分組數(shù)據(jù)協(xié)議的優(yōu)點在于，可以支持高的數(shù)據(jù)速率傳輸和在射頻接口上同時達到靈活性與射頻帶寬的有效利用的能力。GPRS的概念被設(shè)計用于所謂的“多時隙運行”，其中允許單個用戶同時占用一個以上的傳輸資源。
圖3(b)上顯示了GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的總貌。由于GPRS是GSM的最佳化，許多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點/實體類似于以上參照圖3(a)描述的那些節(jié)點/實體。來自外部網(wǎng)絡(luò)的信息分組將在GGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS服務(wù)節(jié)點)100處進入GPRS網(wǎng)絡(luò)。該分組然后從GGSN通過主干網(wǎng)絡(luò)120被路由到SGSN(服務(wù)GPRS支持節(jié)點)140，后者服務(wù)于尋址的GPRS移動臺所位于的區(qū)域。這些分組在專用GPRS傳輸過程中從SGSN140被路由到正確的BSS(基站系統(tǒng))160。BSS包括多個基站收發(fā)信機(BTS)(其中只有一個(即BTS180)被顯示)以及一個基站控制器(BSC)200。在BTS與BSC之間的接口被稱為A-bis接口。BSC是GSM特定的表示法，而對于其它示例性系統(tǒng)，可以對具有與BSC相同功能的節(jié)點使用術(shù)語無線網(wǎng)絡(luò)控制(RNC)。然后，分組由BTS180在空中接口上使用所選擇的信息傳輸速率來將其發(fā)送到遠端單元210。
GPRS寄存器將保持所有的GPRS預(yù)約數(shù)據(jù)。GPRS寄存器可以或不一定與GSM系統(tǒng)的HLR(原籍位置寄存器)220集成在一起。預(yù)約數(shù)據(jù)可以在SGSN與MSC/VLR240之間交換，以便確保業(yè)務(wù)交互作用，諸如受限制的漫游。在BSC200和MSC/VLR240之間的接入網(wǎng)接口是所謂A接口的標(biāo)準(zhǔn)接口，它是基于CCITT信令系統(tǒng)No.7的移動應(yīng)用部分。MSC/VLR240也提供通過PSTN到地面線路系統(tǒng)的接入。
如上所述，重發(fā)技術(shù)可以在系統(tǒng)10中被提供，從而使接收實體(RBS180或MS210)可以請求從發(fā)送實體(MS210或RBS180)重新發(fā)送RLC塊(或與RLC塊有關(guān)的冗余比特)。按照本發(fā)明的示例性實施例，解除了塊序列號與數(shù)據(jù)塊本身的發(fā)送之間的聯(lián)系，這樣，接收機隱含地知道接收塊的序列號，而不需要該信息連同有用負載數(shù)據(jù)一起被發(fā)送。
考慮圖4所示的例子，它在這里被稱為接收機控制的ARQ方案。在本例中，發(fā)射機(例如，移動臺)發(fā)送信道請求消息給接收機(例如，基站)，表示它正在發(fā)送七個信息塊。響應(yīng)于這個請求，接收機發(fā)送一個消息給發(fā)射機，表示它想要接收這些塊的次序。這可以是要被發(fā)送的總共的塊數(shù)的某個子集(在本例中是4)。該消息例如可以取位圖的形式，其中起始序列號被完整地規(guī)定為例如六或七比特，而以相同的次序的后隨的序列號被規(guī)定為附加到起始序列號上的增量。然后發(fā)射機以指示的次序發(fā)送這些塊，而不用附加上序列號。接收機按照上述的任何一種技術(shù)(例如可變?nèi)哂喽燃夹g(shù))，通過使用它在RX_BLOCK_ORDER(接收塊次序)消息中規(guī)定的、對于序列次序的知識來處理每個接收的塊。作為這個處理過程的一部分，接收機確定任何一個接收塊是否有不可糾正的錯誤，從而需要重發(fā)附加的冗余比特，以便執(zhí)行對于該塊的第二次譯碼處理。
在頭四個塊被發(fā)送和接收以后，接收機然后發(fā)送第二RX_BLOCK_ORDER(接收塊次序)消息，以表示對于要被發(fā)送的其余塊的想要的次序。如圖4所示，在這第二消息中，接收機請求發(fā)送對于原先接收的各個塊中之一的第一冗余比特組，即對于塊#2的冗余比特R1。在這個具體的例子中，接收機規(guī)定、塊#2的R1應(yīng)當(dāng)首先被發(fā)送，隨后是塊#5,6，和7。在接收塊#2的冗余比特R1以后，接收機可以容易地把這個信息與先前接收的(和存儲的)塊#2相聯(lián)系，以及執(zhí)行如圖2所示的第二譯碼嘗試，因為接收機借助于它的以前發(fā)給發(fā)射機的請求消息而知道這些冗余比特。這樣，接收機可以正確地對接收的塊起作用，而不必正確地譯碼隨著每個塊一起發(fā)送的序列號。為了進一步說明可以如何利用這個技術(shù)，考慮以下的更詳細的示例性實施例。
首先，將描述一個示例性實施例，其中基站是分組數(shù)據(jù)接收機，以及移動臺是分組數(shù)據(jù)發(fā)射機。這樣，基站將在下行鏈路上通知移動臺關(guān)于要在上行鏈路發(fā)送的分組的次序。對于這個示例性GPRS實施例，這可以通過把GPRS MAC頭標(biāo)(它的傳統(tǒng)格式如圖5所示)擴展到可以包括要由移動臺在上行鏈路上在下一個塊周期內(nèi)發(fā)送的塊的序列號而完成。在圖5所示的傳統(tǒng)格式中，該塊格式包括MAC頭標(biāo)，這其中包括上行鏈路狀態(tài)標(biāo)志(USF)、補充/輪詢比特(S/P)、相關(guān)的保留的塊周期(RRBP)、和有用負載類型(PT)；以及RLC數(shù)據(jù)塊，其中包括頭標(biāo)(RLCH)和有用負載數(shù)據(jù)、以及塊檢驗序列(BCS)。
要被發(fā)送的塊可以用在當(dāng)前的GPRS系統(tǒng)中的序列號來進行編號。然而，按照本發(fā)明的這個示例性實施例，網(wǎng)絡(luò)可以包括一個要被移動臺在上行鏈路上發(fā)送的塊的序列號以及每一個被發(fā)送到該移動臺或共享同一個分組數(shù)據(jù)信道(PDCH)的移動臺組的下行鏈路塊。雖然多個移動臺可以使用同一個PDCH，但只有對于特定的塊具有在MAC頭標(biāo)中規(guī)定的USF保留(即，具有在USD域中的它的識別號)的移動臺才將會使用由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的序列號來確定它的下一個塊發(fā)送，即下一個新的塊或與先前的塊有關(guān)的重新發(fā)送/冗余比特。例如，序列號可以在MAC頭標(biāo)中新規(guī)定的域(被稱為發(fā)送控制標(biāo)志(TCF))中被發(fā)送，該區(qū)被示于圖6上。而且，同一個序列號可以在下行鏈路發(fā)送中被重復(fù)任何的次數(shù)，以便重新發(fā)送(軟組合)或發(fā)送與特定的塊有關(guān)的不同的冗余單元(可變?nèi)哂喽?，直至能成功地譯碼為止。
按照本發(fā)明的這個示例性實施例，對于被錯誤地接收的塊的冗余單元的重新發(fā)送/發(fā)送，可以通過使用下行鏈路塊中的TCF域在錯誤地接收以后的下一個塊周期期間被請求。這將大大地減小對于接收機存儲器的需求，因為在給定的時間，最小數(shù)目的塊將是引人注目的(即，等待成功的譯碼)。類似地，這個技術(shù)將幫助在比起傳統(tǒng)重復(fù)技術(shù)更小的傳輸窗口尺寸內(nèi)進行發(fā)送，進而意味著，可以使用更小的序列號，例如，7比特或更小。通過把序列號做得更小，對于要在上行鏈路上發(fā)送的塊(如果序列號在其中發(fā)送)和對于在下行鏈路中的TCF域，其與附加開銷信令有關(guān)的帶寬可被減小。
在某些環(huán)境下，例如，在包含使用增加的編碼和軟組合的重發(fā)的糾錯方案中，識別一個特定的塊的哪個版本(被稱為“子塊號碼”)正在被處理也是有用的。這個概念被顯示于圖7(a)，其中顯示了與同一個射頻塊有關(guān)的四個子塊。在其中，子塊1代表原先未編碼的數(shù)據(jù)。子塊2代數(shù)據(jù)外加上一個冗余比特塊，它等價于1/2編碼比值。同樣地，子塊3和4分別代表數(shù)據(jù)外加上兩個和三個冗余比特塊，導(dǎo)致1/3和1/4編碼比值。通過允許接收機請求發(fā)送特定的子塊，網(wǎng)絡(luò)有可能請求例如重發(fā)以較低的載波-噪聲比(C/I)接收的子塊。
為了表示按照本發(fā)明的子塊號碼，本發(fā)明的示例性實施例使用所謂的“竊用”比特。原先，詞組“竊用比特”是來自于在GSM語音和電路交換業(yè)務(wù)中的事實情況。所以，當(dāng)某些緊急信令要被發(fā)送到接收機時，發(fā)送者用信令消息來代替一個完整的語音幀。所以，語音幀被稱為由信令消息“竊用”，以及它是通過竊用標(biāo)志或比特來表示的。
圖7(b)上顯示了物理層中的竊用比特的位置。這些竊用比特被使用于GPRS系統(tǒng)中的不同的目的，雖然仍舊使用這個名稱來稱呼它們。如圖所示，在GPRS系統(tǒng)中，具有456個比特的射頻塊在四個TDMA幀周期內(nèi)以每幀一個突發(fā)被發(fā)送。對于不同的鑿孔方案，可以得到不同的FEC編碼比值。例如，在GPRS中規(guī)定了四個編碼比值，即，1/2,2/3,3/4和1。被使用于特定的射頻塊的編碼比值通過使用竊用比特來表示。因為射頻塊在四個突發(fā)上被發(fā)送，每個突發(fā)2個竊用比特，所以8個比特可提供來表示編碼比值。
本發(fā)明的示例性實施例使用竊用比特以便用于另外的不同目的。因為當(dāng)使用混合ARQ或軟組合時不需要這些編碼方案，這些竊用比特可以按照本發(fā)明被使用來表示與特定的發(fā)送/接收有關(guān)的子塊號碼。具體地，在以下的表1中顯示的碼字可以是后向可兼容的、具有5的漢明距的8比特代碼，因此可以任意地被分配以獨特的子塊號碼。
表1替換地，可能必須明顯地表示子塊號碼，在其中，TCF域可以擴展兩個比特，表示塊和子塊號碼。
圖8上顯示了按照本實施例的接收機控制的ARQ的例子。在其中，上面一排長方形代表由移動臺發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路分組，它們具有序列號SN=k,l，其中k=塊#和l=子塊#，雖然如上所述，這些號碼沒有被移動臺明顯地發(fā)送。下面一排長方形代表由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到移動臺(或共享信道的一組移動臺)的下行鏈路分組，表示要被發(fā)送的下一個分組的序列號以及特定的USF值。在本例中，兩個用戶(i和j)共享同一個PDCH以便向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。應(yīng)當(dāng)指出，在本例中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)正在請求下一個新的塊(即，先前未發(fā)送的塊)時，某些未規(guī)定的缺省值(D)可以作為TCF值被發(fā)送。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會看到，不一定需要使用缺省值，以及網(wǎng)絡(luò)可以在所有情況下都發(fā)送真實的序列號。當(dāng)CRC作用對于被網(wǎng)絡(luò)所接收的一個特定的塊失敗時，則網(wǎng)絡(luò)表示該塊應(yīng)當(dāng)被重發(fā)和/或應(yīng)當(dāng)發(fā)送用于它的冗余比特。這在圖8上被舉例表示為第二上行鏈路(SN=8,1)，它被表示成具有一個失敗的CRC。應(yīng)當(dāng)指出，下一個下行鏈路塊包括與錯誤地接收的塊#8有關(guān)的TCF值，于是，移動臺在下一個時隙發(fā)送塊#8，子塊#2。
如果需要USF指示，則網(wǎng)絡(luò)必須提供連續(xù)的下行鏈路發(fā)送。否則，例如，如果只有一個用戶被分配以特定的PDCH，則網(wǎng)絡(luò)不一定在每個可提供的時隙中發(fā)送下行鏈路分組。在這樣的情況下，移動臺可以用對于序列中下一個分組的請求來均衡一個不存在的發(fā)送，即，好像缺省的TCF已被發(fā)送似的。
上述的示例性實施例將注意力集中在用作為接收機的基站和用作為發(fā)射機的移動臺，在這種情形下，接收機擴展要被發(fā)送的塊的次序。本發(fā)明也可應(yīng)用于相反的情形，下面將描述對于這種情形的示例性實施例。在上行鏈路上，多個臨時塊流(TBF)可被多路復(fù)用在單個下行鏈路PDCH上，然而，這增加了用于支持可變?nèi)哂喽鹊膹?fù)雜性，因為所預(yù)計的移動臺接收也必須在下行鏈路中被明顯地標(biāo)識。
如前所述，在單個PDCH上發(fā)送的不同移動臺通過使用USD域而被區(qū)分。具體地，網(wǎng)絡(luò)表示它正在請求從哪個移動臺(USF)在上行鏈路上發(fā)送某個塊(TCF)。按照本發(fā)明，這種相同的技術(shù)也可被使用于下行鏈路，以便表示特定的下行鏈路數(shù)據(jù)是針對哪個移動臺的。因此，如圖9所示，下行鏈路狀態(tài)域(DSF)可以以在很大程度上與USF相同的方式(即，使用相同的識別號編號方案、相同的編碼等等)被添加到用于標(biāo)識移動臺的MAC頭標(biāo)中。USF是指將在下一個塊周期在上行鏈路上發(fā)送的移動臺，而DSF表示在共享同一個下行鏈路PDCH的組內(nèi)的移動臺。當(dāng)然，USF和DSF可以具有不同的數(shù)值，例如，當(dāng)在下行鏈路上發(fā)送的有用負載數(shù)據(jù)是打算給與USF表示的發(fā)送的請求不同的移動臺時。
在類似于以上相對于圖4的實施例描述的情況下，要從網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的塊的次序可以由網(wǎng)絡(luò)使用TX BLOCK ORDER(發(fā)送塊次序)消息被中繼到移動臺。這個消息可以作為分組下行鏈路分配消息的一部分被發(fā)送到移動臺，或響應(yīng)于來自移動臺的應(yīng)答/不應(yīng)答(ACK/NACK)消息而被發(fā)送。圖10上顯示了這個信令的例子。在其中，網(wǎng)絡(luò)分配給移動臺一個下行鏈路PDCH，以及表示它將首先發(fā)送塊#1-4。在發(fā)送這四個塊以后，移動臺應(yīng)答接收到#1,3，和4，但沒有接收到塊#2。然后，網(wǎng)絡(luò)通知移動臺，它將重新發(fā)送塊#2(和/或附加的冗余比特)，后面跟隨塊#5。網(wǎng)絡(luò)在這個信令后面加上一個消息，表示塊#6和7將被發(fā)送，此后，發(fā)送這些塊。
TX BLOCK ORDER(發(fā)送塊次序)消息除了是分配消息的一部分或跟隨在來自移動臺的ACK/NACK消息后面以外，它也可以在無論何時當(dāng)網(wǎng)絡(luò)認為必要時被發(fā)送。因此，移動臺將遵循按照最近從網(wǎng)絡(luò)接收的TX BLOCK ORDER(發(fā)送塊次序)消息規(guī)定的序列號。
TX BLOCK ORDER(發(fā)送塊次序)消息的格式，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會看到的，可以根據(jù)設(shè)計考慮而變化。然而，可以使用類似于傳統(tǒng)上使用于ACK/NACK的格式，其中代表塊的序列次序的位圖被發(fā)送。例如，如果竊用比特被使用來代表子塊號碼，則位圖可以取以下在表2所顯示的格式，其中起始序列號是1，以及每個比特代表特定的塊是否要被發(fā)送。這樣，表2描繪了TX BLOCK ORDER(發(fā)送塊次序)消息，其中塊#1-4是要被發(fā)送的，即，在位圖中的頭四個比特是1，后面接著是0。
表2如果子塊號碼需要在TX BLOCK ORDER(發(fā)送塊次序)消息中明顯地被規(guī)定，例如因為竊用比特不能被使用來表示子塊號碼，則用于TX BLOCK ORDER(發(fā)送塊次序)消息的其它格式可以被使用。例如，表3描繪了一種位圖格式，其中網(wǎng)絡(luò)向移動臺表示它將發(fā)送塊#2b，接著是塊#5a，即，與塊#2有關(guān)的第二發(fā)送和與塊#5有關(guān)的第一發(fā)送。
表3在本例中，起始序列號是2，以及在位圖中每兩個接連的比特是指塊和子塊號碼組合，正如表4上進一步描述的。
表4因此，在表3的例子中，頭兩個比特“10”表示塊#2正在作為版本2b被發(fā)送，以后的兩個“00”比特域表示塊#3和#4沒有在發(fā)送，以及以后的“01”域表示塊#5正在作為版本5a被發(fā)送，即，它的第一發(fā)送。
總之，本發(fā)明的上述的示例性實施例提供用于塊尋址的另一個機制，它可被應(yīng)用于例如無線通信系統(tǒng)中的分組數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明特別提供了解除有用負載數(shù)據(jù)的傳輸與它的有關(guān)的序列號的聯(lián)系。例如，在發(fā)射機在上行鏈路上發(fā)送一個數(shù)據(jù)塊之前，接收機在下行鏈路上請求發(fā)射機發(fā)送該特定的塊。這樣，發(fā)射機不需要發(fā)送與要被發(fā)送的數(shù)據(jù)塊有關(guān)的序列號。如果下行鏈路和上行鏈路信道位于不同的頻率(當(dāng)工作在FDD(頻分雙工)模式時)和位于不同的時間(當(dāng)工作在TDD(時分雙工)模式時)，這種解除聯(lián)系的效果可以導(dǎo)致序列號和與它有關(guān)的數(shù)據(jù)塊在不同的時間和或在不同的頻率上被發(fā)送。通過解除有用負載數(shù)據(jù)的傳輸與塊和子塊識別號的聯(lián)系，創(chuàng)建了更健全的可變?nèi)哂喽确桨?。例如，一組塊序列號可以作為位圖而一起被發(fā)送，由此，不需要完整地規(guī)定各個序列號。而是，可以完整地規(guī)定起始序列號，然后另外的序列號可通過以后的、相對于起始序列號的偏差或增量來表示。
而且，本發(fā)明也減小存儲器需求，因為用于上行鏈路數(shù)據(jù)傳送的TCF也用作為ACK/NACK消息。這樣，只要一有丟失的塊，序列號就將在TCF內(nèi)被發(fā)送，以及在下一個塊周期內(nèi)將執(zhí)行冗余度/重發(fā)。另外，將會使用較少的附加開銷，因為將不太經(jīng)常使用ACK/NACK消息。
雖然只參照幾個示例性實施例詳細地描述本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會看到，可以作出各種修改而不背離本發(fā)明。上述的塊次序消息或發(fā)送控制域可以包括比簡單的序列號更多的信息。例如，如果通過在塊周期內(nèi)交織塊/子塊(例如，圖7(b)上所示的四個TDMA突發(fā))而在塊周期內(nèi)發(fā)送一個以上的塊/子塊，則塊次序消息或發(fā)送控制域可以包括有關(guān)如何進行提取各個塊/子塊以及它們的識別號的信息。因此，本發(fā)明只由以下的權(quán)利要求規(guī)定，這些權(quán)利要求打算包括本發(fā)明的所有的等同物。
權(quán)利要求
1．一個通信系統(tǒng)，包括移動臺，用于在上行鏈路信道上發(fā)送多個數(shù)據(jù)塊，所述移動臺包括第一處理器；基站，用于在所述上行鏈路信道上接收所述多個數(shù)據(jù)塊，所述基站包括第二處理器；其中所述基站確定對于要由所述移動臺發(fā)送的所述多個塊的想要的序列次序；其中所述基站發(fā)送信息給所述移動臺，表示所述移動臺要發(fā)送所述多個信息塊的序列次序；其中所述第一處理器處理所述信息和按照該信息控制所述多個塊的發(fā)送；以及其中所述第二處理器以所述想要的次序接收所述多個塊和根據(jù)它的序列號處理每個塊。
2．權(quán)利要求1的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，其中所述基站將表示用于發(fā)送多個數(shù)據(jù)塊的次序的塊次序信息作為所述信息來發(fā)送。
3．權(quán)利要求1的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，其中所述基站在下行鏈路信道上在下行鏈路塊中將一個發(fā)送控制域作為所述信息來發(fā)送，其中所述發(fā)送控制區(qū)表示要由移動臺發(fā)送的下一個所述多個塊的序列號。
4．權(quán)利要求3的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，其中當(dāng)所述基站不在請求重發(fā)時，所述發(fā)送控制域包含缺省值。
5．權(quán)利要求3的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，其中所述上行鏈路信道和所述下行鏈路信道通過使用至少包括以下的一個參量的不同發(fā)送參量，即不同的頻率、不同的時隙和不同的擴頻碼，而被發(fā)送。
6．權(quán)利要求1的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，其中所述移動臺以所述序列次序發(fā)送所述多個塊，而不在其上附以序列號。
7．權(quán)利要求1的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，其中子塊號碼是通過竊用比特的變換來表示的。
8．權(quán)利要求3的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，其中所述發(fā)送控制域也表示子塊識別號。
9．權(quán)利要求2的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，其中所述塊次序消息是位圖，它具有起始序列號，后面跟隨至少一個添加到其上的增量。
10．無線通信系統(tǒng)中，用于從發(fā)射機發(fā)送多個信息塊到接收機的方法，包括以下步驟由所述接收機通過發(fā)送一個表示一個特定序列的消息給所述發(fā)射機，來請求發(fā)送所述多個塊時要使用的該特定序列；以及由所述發(fā)射機以所述序列發(fā)送所述多個塊給所述接收機。
11．權(quán)利要求10的方法，其特征在于，其中所述發(fā)送步驟還包括以下步驟發(fā)送所述多個塊，而不在其上附以序列號。
12．權(quán)利要求10的方法，其特征在于，其中所述接收機是在所述無線通信系統(tǒng)中的基站和所述發(fā)射機是移動臺。
13．權(quán)利要求10的方法，其特征在于，其中所述多個塊包括與先前發(fā)送給所述接收機的另一個信息塊有關(guān)的重發(fā)/冗余度信息塊。
14．在無線通信系統(tǒng)中，用于從發(fā)射機發(fā)送多個信息塊到接收機的方法，包括以下步驟由所述發(fā)射機發(fā)送一個表示所述多個塊要被發(fā)送的序列次序的消息；由所述發(fā)射機以所述序列發(fā)送所述多個塊給所述接收機；以及由所述接收機通過使用從所述表示所述序列次序的消息得到的序列號，來處理每個所述多個塊。
15．權(quán)利要求14的方法，其特征在于，其中所述處理步驟還包括以下步驟從所述消息獲知，一個接收的塊包括與早先接收的塊有關(guān)的信息；從存儲器中檢索所述早先接收的塊；以及試圖聯(lián)合譯碼所述接收的塊和所述早先接收的塊。
16．權(quán)利要求14的方法，其特征在于，其中所述發(fā)送步驟還包括以下步驟發(fā)送所述多個塊，而不在其上附以序列號。
17．權(quán)利要求14的方法，其特征在于，其中所述接收機是在所述無線通信系統(tǒng)中的移動臺和所述發(fā)射機是基站。
18．權(quán)利要求14的方法，其特征在于，其中所述多個塊包括與先前發(fā)送給所述接收機的另一個信息塊有關(guān)的重發(fā)/冗余度信息塊。
19．權(quán)利要求10的方法，其特征在于，其中所述請求被格式化為位圖，它具有起始序列號，后面跟隨至少一個添加到其上的增量。
20．權(quán)利要求14的方法，其特征在于，其中所述請求被格式化為位圖，它具有起始序列號，后面跟隨至少一個添加到其上的增量。
21．權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其特征在于，其中所述發(fā)送控制域還包括有關(guān)所述多個塊的交織的信息。
全文摘要
無線通信系統(tǒng)支持用于處理被錯誤地接收的數(shù)據(jù)塊的前向糾錯(FEC)/自動重發(fā)(ARQ)方案。與每個數(shù)據(jù)塊有關(guān)的序列號的傳輸是與數(shù)據(jù)塊本身獨立地被發(fā)送的,這特別導(dǎo)致了減小的執(zhí)行時間和改進的存儲器利用。通過去除有用負載數(shù)據(jù)的傳輸與塊和子塊識別號的聯(lián)系,創(chuàng)建了更健全的可變?nèi)哂喽确桨?。例?一組塊序列號可以作為位圖一起被發(fā)送,由此,不需要完全地規(guī)定各個序列號。不同的是,可以完全地規(guī)定起始序列號,然后另外的序列號可通過以后的、相對于起始序列號的偏差值或增量來表示。
文檔編號H04L1/00GK1312988SQ9980944
公開日2001年9月12日 申請日期1999年8月6日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月7日
發(fā)明者F·坎, J·拉松, D·圖里納, L·德維爾迪爾 申請人:艾利森電話股份有限公司