用于数据通信的方法和装置的制作方法

专利名称：用于数据通信的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及中心站和多个用户台之间的数据通信方法，更具体但不排它地说，涉及蜂窝无线通信系统以及用于控制这些用户台接入公用传输信道的装置。
EP0903883 A2公开了一种用于移动电信系统中的数据通信方法，其中，为中心站和特定用户台之间的每条传输连接，从由中心站和特定用户台控制的多种方法中选择一种方法对将要传输的净荷进行编码和/或调制的方法。
这种已知方法允许动态改变调制和编码方法以适应变化的信道条件，即，如果发现信道上的传输条件不可接受，就有可能分别切换到更加稳健的调制或编码方法，以便维持该传输连接。这样，在一定程度上可以抑制因信道衰落而引起的干扰。这种方法因此要求，对给定传输连接，存在一组合适的调制和编码组合，这些调制和编码组合分别在稳健性或带宽需求方面有所不同，而且可以根据信道质量在稳健性和带宽需求之间作出选择。这种选择实际上就是从该组中那些从信道质量上考虑视为可用的组合中选出具有最小带宽需求的一种组合。也就是说，从所有可用组合中，选择最不稳健的组合。此外，传输容量在系统未满负载工作时保持不用。
本发明的目的是提供在传输信道上进行数据通信的方法和控制不同传输连接接入所述传输信道的装置，所述方法和装置允许在优化传输质量的同时更充分地利用所述传输信道的传输容量。本发明的方法和装置的附加优点在于，它们适用于需要不同传输带宽和/或服务质量等级的传输连接。
所述目的是这样取得的根据传输信道负载，选择中心站和特定用户台之间传输连接所用的编码和/或调制方法。因此，当信道上的负载轻时，有可能分别采用相当稳健的调制和编码方法。这种措施导致误码率降低，或者允许减少发射功率，从而减少了对相邻小区的干扰。当信道负载增加时，所述方法在所需服务质量范围内改为分别采用不太稳健的编码和调制方法，以便容纳尽可能多的用户台。
在一种方法中，传输缓冲器的填充水平用于确定传输信道的负载。传输缓冲器的填充水平本质上就像是对将要传输的数据的产生率和传输信道速率之差的时间积分，因此是对最终信道过载非常敏感的指示器。具体地说，填充水平适用于控制上行或下行传输信道的负载。
或者和/或另外，与中心站同时进行通信的用户台数量也可用于确定传输信道的负载。这种判据在如下情况中尤其适用当用户台的传输容量需求相似时，或者如果中心站控制的用户台数量如此之大，以致各用户台之间的带宽需求差异变得微不足道时。
下行传输信道(即用户台和中心站之间的传输信道)的负载可方便地根据中心站已接收到但尚未得到满足的传输容量请求的计数水平来加以确定。
如果其中采用了本发明方法的无线通信系统支持具有不同带宽和/或服务质量的用户台传输连接，则在选择编码和/或调制方法时有利地将这些因素纳入考虑。
在选择编码和/或调制方法时，将输信道质量纳入考虑传也是特别有利的。如果未考虑信道质量，则必须选择用于传输连接的调制和/或编码方法，使得即使在很差的条件下(例如，当用户台位于小区边缘时)，该方法也满足传输条件。相反，如果已考虑了信道质量，则可将不太稳健而且需要较少带宽的编码和/或调制方法用于具有好的传输条件的用户台。这样，可以节省传输容量并将其用于其它目的，例如用于为更多的用户台提供服务或者将更稳健的传输连接用于具有很差接收条件的用户台。
因为用户台的传输条件是可变的，所以，在传输连接持续期间，为了使其适应传输信道当前的传输条件和负载，周期性地重新选择供中心台和用户台之间传输连接所用的编码和/或调制方法，这是有利的。
对于在下行和上行方向上具有不对称数据率的业务，尤其是对多媒体业务，有利的是为下行传链路和上行链路分别选择编码和/或调制方法。
传输信道最好采用时分复用方案。
如果根据本发明的第一实施例，以统一的方式为所有与基站通信的用户台选择编码和/或调制方法，则编码和/或调制方法的管理以及可用传输时间内待传输数据的分配就特别简单。这样，就有可能考虑同样影响所有用户台的传输信道的传输质量的变化。例如，如果基站所服务的小区或小区的扇区中的传输质量因天气条件变化(尤其是降雨)而变化，则每当传输条件不利时通过选择更加稳健的编码和/或调制方法，就可以解决这种问题。这种不利传输条件的检测可以根据本发明，通过检测在不利条件下增加的传输信道的负载来自动执行。对此的解释可能是由于传输错误更频繁，则必须重传数据以便维持恒定的净荷数据率。当然，不利传输条件也可以通过其它方法来检测，例如，可通过监测比特误码率或通过直接测量基站环境中的天气状况来检测。
如果为每条传输连接单独选择编码/或调制方法，则可以更灵活地将各个用户台或传输连接的、与服务质量、数据率等有关的要求纳入考虑。
总之，将传输信道划分成多个时隙是切实可行的，一个时隙所能容纳的数据分组数量是可变的，要依所选的用于对这些数据分组进行编码和/或调制的方法而定。
在这样一个时隙中，可以传输定址到各用户台的分组。这在为所有用户台选择相同方法的条件下尤其有用，因为用户台仅需知道这样一种方法，该方法能够确定定址到该用户台的数据分组从时隙中何处开始。
如果为每条传输连接单独选择编码和/或调制方法，则用户台必须知道在该时隙中接收数据的其它用户台所用的所有方法，以便能够确定定址到该用户台的数据分组的开始。在这种情况下，最好在每个时隙中仅传输定址到相同用户台的数据分组。
有关各单独选择的方法的控制信息最好连同按照该方法进行了编码/调制的数据分组在一个时隙中传输给各用户台。
对控制消息的编码和/或调制应该独立于对数据分组的编码和/或调制，根据预定义的不变的方法来加以执行。最终对使用相同时隙的传输连接数据的交织要分别针对每条传输连接来进行。这样，每个用户台只须对实际上要传送给它的数据进行解码，这就有可能立刻修改传输连接到时隙的分配，而无需考虑其它传输连接的交织情况。
在下行传输中，即从用户台到中心站的传输中，最好由中心站预先定义一个时隙中传输的数据分组数。传输这种预定义数量的数据分组所需的时间以及相应的时隙长度，随所选的编码和/或调制方法变化而变化。与具有预定长度的时隙的用法相比，这种方法的优点在于如果用户台连续发送多个数据分组，则保护间隔的数量可以减少，保护间隔通常插在两个时隙边界处，用于防止在中心站上重叠接收。这样，就可以提高传输效率。
另一种积极效果是，对多个连续发送的数据分组而言，前置码只需发送一次(前置码在常规情况下随同数据分组一起发送，它包含接收端对数据分组进行解调所用的同步信息)，同样，结果导致下行传输容量的利用更有效率。
为了将传输时间分配给各用户台，最好将传输信道划分成若干信号周期，并且中心站发送各信号周期的控制数据分组，用于指示各信号周期中每个时隙内可以传输的数据分组数。控制消息还可进一步标识分配了时隙的用户台以及由该用户台使用的编码和/或调制方法。
在包含前置码以及前置码之后的一个或多个数据分组的时隙内，最好对前置码传输采用比对数据分组传输更加稳健的编码和/或调制方法。
为了对本发明有更好的理解，现以例示方式参照附图描述本发明的实施例，附图中

图1是适用本发明的电信系统的示意图；图2是通过上行传输信道和下行传输信道进行通信的中心站和用户台的框图；图3是图2中中心站至用户台的数据传输所用的上行帧以及该上行帧单个时隙的结构的示意图；图4是图2中用户台至中心站的数据传输所用的下行帧以及该下行帧单个时隙的结构的示意图；图5是根据本发明的另一实施例的中心站的框图；以及图6说明由如图5所示中心站发送的上行信号时隙的结构。
现在参照图1，它显示了适用本发明的移动无线通信系统的简化示意图。该系统包括多个作为中心站的基站BS1、BS2、BS3，其中每个基站适于与多个用户台M通信，这些用户台M存在于分别分配给BS1、BS2或BS3的地理小区Z1、Z2、Z3中，但图中只显示了一个那样的M。用户台M和基站BS1、BS2、BS3各自都支持多种电信业务，如语音传输、传真、数据传输、视频点播等。所有这些业务对该无线通信系统均有不同的服务质量要求，例如允许的数据传输延迟和这些延迟的分散、传输差错容忍度、下行和上行数据率等。
为了能够按照所要求的质量传输尽可能多这样的业务，基站和用户台各自均支持多种待传输数据所用的不同的编码和/或调制方法，例如具有各种存储深度和各种码率的卷积码编码方法；具有可变块尺寸的块码(具体说是里德-所罗门-编码(Reed-Solomon-Coding))；以及多种调制方法，如n-PSK(相移键控)、n-ASK(幅移键控)或n-QAM(正交幅度调制)，其中n＝2，4、8、16等。
图2显示基站BS以及通过上行信道1和下行信道2与基站BS通信的用户台M的框图。信道1、2以载波频率为其特征，用于基站BS与多个用户台M的TDMA(时分多址)上行和下行通信。
基站BS连接到数据传输网(亦称为核心网，图2中未示出)，以便与无线通信系统的其它基站或其它通信网交换数据分组。
在如下示例中，假定数据分组是ATM(异步传输模式)信元；尽管本发明也适用于IP(因特网协议)分组或其它类型的数据分组。
基站BS通过输入缓冲器3接收来自数据传输网(核心网)的ATM信元。每个ATM信元包括一个指明由基站BS所保持的该信元所属的至用户台M的连接的首部以及要传送给所述用户台M的净荷。输入缓冲器3具有MAC(媒体接入控制)单元4和与之相连的编码器5。MAC单元4的用途是根据接收到的ATM信元首部中所包含的信息将上行和下行传输容量分配给各个维持至基站BS的连接的用户台M，以及控制由编码器5采用适合相关连接及其质量要求的编码方法对数据进行的编码。
编码器5由多个串联的级构成，第一级是块编码器6(最好是里德-所罗门编码器)，第二级是可选的交织单元7，最后一级是卷积编码器8。
多路复用器9用于周期性地将导引序列插入由编码器5提供的数据流，它连接到编码器5的输出端。调制器11连接到多路复用器9的输出端，以便采用MAC单元4预定义的调制方法对编码器5所提供的数据流进行调制。这样得到的符号序列经过滚降因子为0.3的奈奎斯特滤波(Nyquist-filtered)处理，输出到上行信道1中。
上行信道1上传输的无线电信号由一系列帧组成，这种帧具有恒定的持续时间Tf，其结构如图3所示。每个帧包括从导引序列10产生的同步符号序列“Sync”，其后是多个长度固定的时隙“时隙1”、“时隙2”、...、“时隙N”。时隙可包括用户台M的信令信息或净荷。
以“时隙1”为例，在图3中示出信令时隙的结构。该信令时隙包括首部H和信令信息S。首部H包含特征符号序列以及关于将后续信令信息传送给哪一个用户台，即将信令信息定址到特定用户台还是所有用户台的指示。
后续信令信息S的含义的指示可以包括在首部H中。每个上行帧包括这样的信令时隙，即在其中向所有用户台传送所谓“周期控制PDU(协议数据单元)”的信令时隙。周期控制PDU的信令信息将MAC单元4是否已准许用户台发送以及如果准许发送在哪一个时隙发送的信息通知给用户台。
诸如“时隙2”之类的数据时隙由p个子单元组成，每个子单元由调制解调信令部分MS1、...、MSp和信元部分C1至Cp组成。每个调制解调信令部分与信令时隙首部的差别在于不包括上述特征符号序列，从而用户台可以区分信令时隙和数据时隙。每个调制解调信令部分MS1、...、MSp包括后续信元部分C1、...、Cp所要传送到的哪一个用户台M的标识，以及最好还包括要传送给该用户台M的其它控制信息，如用于下行链路的发射功率指示和/或频率指示。信元部分C1、...、Cp包括由ATM信元在基站中通过编码和调制得到的符号。
在图3中，所示的信令部分MS1、...、MSp和信元部分C1、...、Cp在时间上交替。当然，也可能将信令部分集中到时隙开始处的首部中，在首部之后只传送信元部分。
根据本发明的第一实施例，基站BS所用的编码和/或调制方法对连接到上行信道1的所有用户台都是相同的。因此不必在调制解调信令部分MS1、...、MSp中传送所用编码和/或调制方法的指示；此信息可以在定址到所有用户台的信道信令时隙中传输。
为传输一个ATM信元而必须通过无线电发送给用户台的信道符号数取决于无线电传输所用的调制和/或编码方法。如果假定在块编码器6中用16比特开销来成对地对ATM信元编码，则所要传输的比特总数从2×53＝106增加到122。后续由码率为r＜1的卷积编码器8所进行的卷积编码又使数据量增加到原来的1/r倍。最终在上行信道1上传输的符号数量取决于所用星座的状态数，换言之，即所用星座的编码比特数。如果假定对122个里德-所罗门编码字节应用码率为r＝1/2的卷积编码，则得到244个字节。如果采用具有四个状态的星座如QPSK，则需要传输122个符号。如果代之以采用码率为r＝2/3的卷积编码并采用具有8个状态的调制，则所需符号数减少到61。可以看出，根据所选的编码和/或调制方法，有可能确定一个上行时隙中可以传输的信元个数p。
一个时隙中传输的信元可以传送给一个用户台或者多个不同的用户台。由于一个时隙中的信元是一起进行编码的，故必须对所有信元采用相同的调制，以确保可以在有效时间内传输数据。
根据本发明的简单实施例，对一帧的所有时隙采用相同的编码和调制方法。
一帧中可以传输的ATM信元数与所选编码和调制方法组合的频谱效率成比例。换言之，它与所选编码和调制方法组合的稳健性成反比。在两个时隙或两个帧之间的边界处，总是有可能从一种给定编码和调制方法组合变为另一种不太稳健的编码和调制方法组合。这增加了一个时隙可以容纳的信元数，即获得了可为更大数量的用户台服务的额外的传输容量。
如果未充分利用无线通信系统的传输容量，有可能切换到一种更加稳健的通信方式，条件是因这种切换而减少的每时隙可传输信元数仍然足以满足现有连接的传输需求。切换到更加稳健的组合一般导致误码率降低，从而必然较少重传次数。此外，这种切换使得能够减少发射功率并因此减少了干扰相邻小区的风险。
如果传输条件变差，要求切换为更加稳健的组合，那么如果现有连接数很大，以致采用这种更加稳健的组合时传输信道容量不足以容纳所有这些连接，则可能出现问题。在这种情况下，首先必须通过减少连接数来满足切换条件。最坏情况下，可以让无线通信系统破坏至用户台M的现有连接来达此目的。在这种情形下，与其让所有连接遭受严重的质量下降以致最终可能使连接中断，不如中断有限数量的连接。最好采用如下方法来减少连接数即不重新分配用户台结束至其它试图建立连接的用户台的连接而得以释放的传输容量，一直到已获得允许进行切换的足够多的空闲容量为止。
切换到某种编码和调制方法组合的需要可能出自几种原因。切换到不太稳健但频谱效率较高的组合的一种原因可能是因为移动无线通信系统即将过载。
存在几种检测这种过载的方法。第一种方法包括为MAC单元4配备计数器，该计数器维持对同时保持的连接数量的进行计数。当该计数器计数值超过一个给定极限值时，MAC单元4可用于选择更加稳健的组合。这种简单配置在如下情形中尤其适合当移动无线通信系统的用户台对传输速率和服务质量具有基本相似的要求时，或者如果一条传输信道可以同时服务的用户台的数量如此之大，以致这些用户台所维持的连接的质量要求和数据率的随机差异变得可以忽略时。
检测过载的第二种方法是对输入缓冲器3的填充水平进行监测。如果假定以从核心网接收信元的相同顺序，从输入缓冲器3读取信元并将其输出到编码器5，则输入缓冲器3的填充水平可以容易地从读指针和写指针之差获得，其中，读指针指向将从输入缓冲器3中读取的下一个信元的地址，而写指针指向从交换网到达的下一个信元将要写入的地址。如果此差超过一定极限，则表示来自交换网的信元到达率逼近信道1的传输容量或者甚至超过该容量。如果在这种情形下采用不太稳健的编码和调制方法组合，就有可能消除输入缓冲器3中的数据拥塞。如果这使输入缓冲器3的填充水平下降到第二个更低的极限，则MAC单元4回复原来的更加稳健的组合。
检测过载的第三种方法是由MAC单元4根据用户台M反馈的有关上行信道1的质量的信息来选择编码和调制方法。这种信息可以由例如MAC单元4根据用户台请求重传未正确接收的信元的请求频度来导出。这里也提供如下处理如果这种重传频度超过第一极限，则MAC单元4就切换到更加稳健的组合，而如果重传频度下降到第二较低门限，则有可能切换回到不太稳健的组合。
第四种方法是根据外部提供给MAC单元4的信号来选择组合(编码/调制)。这种信号可以是例如由分布在基站BS所服务的小区范围中的降雨传感器(未在图2中示出)来提供的信号。因为降雨一般导致传输条件变差，故根据这种可供选择的方法，如果降雨传感器指示在小区范围内有降雨，则切换到更加稳健的组合，而如果没有降雨存在，则切换到不太稳健的方法。
根据本发明的第二实施例，分别为图3所示上行帧的每个时隙“时隙1”至“时隙N”确定编码和调制方法组合。这一实施例尤其适合如下情形如果无线通信系统要能够传输具有有关传输延迟、数据率、比特误码率等不同要求的各种类型的连接时。此实施例能够对信道负载或传输条件的变化作出更加灵活的反应。此实施例的上行帧结构基本上与参照图3所述的相同；本质差别在于，调制解调部分MS1、...、MSp和信元部分C1、Cp的数量p可以随时隙不同而不同，这是因为时隙所能容纳的信元数随该时隙所用的编码和调制方法变化。
如果在此实施例中，负载超过临界门限，则不必将所有现有传输连接切换到一种更加稳健的组合；对其中有限数量的连接进行切换就足够了。如果发现某条连接需要更加稳健的组合，则可以简单地将该连接指配到另一个时隙，该时隙中有可用的空闲容量，并且该时隙采用这种更加稳健的编码方法。原来供该连接使用的时隙中的传输容量因此得到释放。此传输容量可以指配给另一条连接。如果需要，此空闲容量还可用于使该原始时隙中剩下的所有连接切换到更加稳健的组合。
再次参照图2，用户台M包括分别用于上行信道1接收和下行信道2发送的接收部分和发送部分。接收部分包括解调器31；控制部件32，它除有其它功能以外，用于确定解调器31所用的解调方法，解调方法与调制器11的调制方法正好互逆；用于从解调数据流中提取同步序列的去复用器33；解码器35，它采用由控制单元32确定的解码方法来对数据流的净荷解码，这种解码方法是编码器5的编码方法的逆；根据接收自去复用器33的同步序列来对解调器31和解码器35的操作进行控制的同步单元34；以及输出缓冲器39。解码器35包括卷积解码器36、可选的去交织单元37以及块解码器38。控制单元32连接到块解码器38以便从它接收有关数据块内不可纠正的错误的消息。此外，控制单元32连接到输出缓冲器39，以便从中接收包括源自基站BS的信令信息的信元，该信令信息包括如下指示接收部分所用解码和/或解调方法的指示、MAC单元4在未来下行帧中为用户台M分配的发送时间间隔指示以及下行链路中所用的编码和调制方法。
用户台M的发送部分包括输入缓冲器51；由块编码器53、可选的交织单元54和卷积编码器55构成的编码器52；多路复用器56；调制器57；以及导引序列发生器58。发送部分各单元之间的互连基本上与基站BS的发送部分的相同。而后者已作了详细说明，故不再详述用户台M的发送部分。
图4显示在从用户台至基站BS的下行信道2上传输的下行信号的帧结构。下行帧划分成多个非周期性分布的时隙。基站BS利用每上行帧发送一次的周期控制PDU将下行信道的各时隙的开始时间、持续时间以及分配情况传送给用户台M。下行信号的每个时隙包括前置码Pr、数据部分和安全时间间隔Tg，每个时隙的持续时间要根据基站所服务的小区的大小来确定，使得从各用户台M发送的数据无论随后的传输延迟如何，在基站上都不会重叠。
根据时隙中所传输的信元数量，时隙的长度可随时隙不同而不同。信元数n的取值范围为0到5。n＝0的时隙称为RQCH时隙或控制时隙，它在其数据区只有五个字节，其中包括一个MAC首部字节、发送用户台指示和发送用户台对由MAC单元4分配的下行传输容量的需求的指示、以及该台所需上行发射功率的指示。MAC单元4定期将这种RQCH时隙分配给已向它注册的用户台M，以便轮询用户台以获知它们是否有数据要发送。
其它时隙除了包括RQCH时隙中所包含的各种指示以外，还包括一个或多个ATM信元，信元数是由MAC单元4分配的。
时隙长度可变允许非常有效地使用下行传输容量。因为RQCH时隙很短，所以可以在相当短的时间内就用户台的传输需求向已向MAC单元注册的用户台轮询；另一方面，将由一个用户台在一个下行帧中发送的若干ATM信元可以通过将其合并成单一时隙，从而无需插入保护时间间隔来发送，从而有效地利用了信道的传输容量。
由用户台M用于在下行信道中向基站BS传输的编码和调制方法是由基站的MAC单元4来选择的，此方法在周期控制PDU中传送给用户台M。为此，基站和用户台不必都支持用于发送的相同的编码和/或调制方法。为了使用户台保持低成本，合适的是，由这些用户台所支持的方法仅是基站所支持的方法的子集，或者，根据对用户台提供或优化的服务类型，单个用户台所支持的方法可以随用户台不同而不同。在后一种情况下，用户台所支持的编码和调制方法的指示必须在建立连接时传送给基站，以便基站的MAC单元4可以在选择用户台所用方法时考虑这种信息。
MAC单元4根据连接的质量要求、下行信道2的质量及其负载，从它所支持的方法中选择将由用户台使用的编码和调制方法。
下行信道的质量可以非常简单地根据其比特误码率来估计。为此，与用户台M的接收部分非常相似的基站的接收部分包括解调器71；同步单元72；用于提供同步序列74的去复用器73；由卷积解码器76、可选的去交织单元77和块解码器78所构成的解码器75；以及输出缓冲器79。块解码器78对接收的数据流进行里德-所罗门解码，以便从中重建原来的ATM信元。块解码器78的输出连接到MAC单元4，块解码器78通过MAC单元4输出与在对ATM信元解码时发现的传输错误有关的信息。此信息有两种用途。一方面，如果向MAC单元4发送信号，指示ATM信元中出现不可纠正的传输错误，则MAC可以向用户台M发送信令信息，请求它重传未被正确接收的信元。另一方面，MAC单元4根据此信息估计下行信道2的传输质量(为此，可以使用基于由块解码器78不可纠正和可纠正的错误的信息)，最终通过下一个周期控制PDU让用户台M采用更加稳健的编码和调制方法，以便降低错误数量，或者，如果传输误码率很低，以致看起来可以采用不太稳健的组合，就决定采用不太稳健的组合。
为了估计下行信道2的负载，MAC单元4包括一种计数器，每当收到来自用户台的传输容量请求时，该计数器就增加，而每当按所分配的传输时间对请求作处理之后，则该计数器就减少。增加步长或减少步长可以采用固定数；或者，它可分别与所请求或所分配的传输容量成比例。
如果下行信道的负载变得很大，即如果计数器水平超过预定门限值，则MAC单元4就从基站维持连接中选择在下行传输中具有较低误码率的一条或多条连接，并为这些连接选择频谱效率增加的编码和调制组合。这样，就有可能对用户台的传输容量请求作出更迅速的处理，并且有可能降低计数器水平。如果该水平下降到低于比第一门限还低的第二门限，则MAC单元4可以将更稳健的组合分配给具有较高误码率的连接。
图5显示基站BS的更为复杂的实施例。与图2所示基站BS的那些单元对应的各单元采用相同的标号，故不再加以说明。接收部分的结构在两种基站中均相同。在发送部分中，存在多种输入缓冲器3和编码器5的组合，虽然图5只显示了一种这样的组合。输入缓冲器的上游是去复用器12，它接收来自ATM节点的信元并根据这些信元所属的连接将这些信元传送到分配给该连接的输入缓冲器3中。MAC单元4控制从输入缓冲器3中读ATM信元。ATM信元是n个信元一组成组从输入缓冲器中读取的。为每条连接选择用于上行链路和下行链路的编码和调制方法组合。信元组与包括各种指示的调制解调信令信息相结合，所述各种指示与所选编码和调制组合、下行发射功率和频率等有关。ATM信元通过编码器5到达调制器11；信令信息通过卷积编码器13到达调制器14。卷积编码器13的码率小于卷积编码器8的码率，其值例如为r＝1/4。调制器14采用这样一种星座，这种星座的符号仅是调制器11所用符号的子集。因此，调制器14可以采用BPSK调制，而调制器11采用QPSK、8-PSK等。
在此实施例中，多路复用器9位于调制器的下游，对调制器11、14产生的符号块和导引序列10进行组合，以便形成TDMA传输符号序列，该符号序列由周期性出现的导引序列划分成帧，且其中单个单个的符号块构成了时隙。这种时隙的结构如图6所示；第一部分包括含编码开销的调制解调信令MS，第二部分包括与n个编码ATM信元相对应的符号块C1、...、Cn。这种传输符号序列通过滤波器15输出到上行信道1中。
在此实施例中，MAC单元4根据为相应连接选择的编码和调制方法选择n个ATM信元，以便所得的符号块可填满具有预先确定且恒定的长度的时隙。根据所选的编码和/或调制方法，一个时隙中可以传输的ATM信元数可以取例如1和4之间的值n。
为了估计上行信号，接收用户台采用与调制器14所用调制方法互补的解调方法就足够了。这样，用户台M首先能够在接收到的上行信号中检测导引序列并找到承载上行信号的时序的边界。这样，就可能识别出上行信号各时隙的首部的位置，以便对这些首部作出评估并因此查明时隙是否包含相关用户台的净荷，以及净荷是如何进行调制和编码的。
权利要求
1.一种在中心站(BS)和多个用户台(M)之间通过传输信道(1，2)进行数据通信的方法，其中，为所述中心站(BS)和特定用户台(M)之间的每条传输连接从所述中心站(BS)和所述特定用户台(M)所支持的多种方法中选择一种方法，用于对待传输的净荷进行编码和/或调制，其特征在于为此，检测所述传输信道(1，2)的负载，并根据所检测到的负载来作出所述选择。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于根据同时与所述中心站(BS)通信的用户台的数量、和/或发送缓冲器的填充水平、和/或所述中心站(BS)上待处理的所述移动台(M)的传输容量请求总数来检测所述传输信道的负载。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于在至少两个具有不同的星座每符号比特数的调制星座之间，和或在至少两种具有不同码率r的编码之间，选择所述编码和/或调制方法，其中，所选择的所述调制星座每符号比特数越高，和/或所选择的所述码率越高，则所述传输信道的负载越高。
4.如前述权利要求之一的方法，其特征在于选择所述编码和/或调制方法还考虑了所需带宽、和/或相连的所述传输的服务质量和/或所述传输信道(1，2)的质量。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于根据从所述传输信道(1，2)上获得的比特误码率来判断所述传输信道(1，2)的质量。
6.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于当所述传输连接有效时，重新循环选择用于所述中心站(BS)和用户台(M)之间通信的所述编码和/或调制方法。
7.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于为上行链路和下行链路分别选择所述编码和/或调制方法。
8.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于根据时分多址方案接入所述传输信道(1，2)。
9.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于以同样的方式为与所述中心站(BS)通信的所有用户台(M)选择所述编码和/或调制方法。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于为每条传输连接单独选择所述编码和/或调制方法。
11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于所述传输信道(1，2)被划分成多个时隙，其中，在每个时隙中传输依赖于所述选定的编码和/或调制方法的一定数量的的数据分组。
12.如权利要求9和11所述的方法，其特征在于在一个时隙内传输各用户台(M)的数据分组。
13.如权利要求10和11所述的方法，其特征在于在一个时隙中，一个用户台的数据分组仅与控制信息(MS)一起传输，所述控制信息(MS)定义对所述数据分组进行解码和/或解调的方法。
14.如权利要求8至13之一所述的方法，其特征在于所述时隙具有固定长度。
15.如权利要求11至13之一所述的方法，其特征在于所述数据分组是异步传输模式信元或因特网协议分组。
16.如权利要求8至15所述的方法，其特征在于为了从用户台(M)传输到所述中心站(BS)，在一个时隙内传输由所述中心站(BS)预定义的一定数量(n)的数据分组。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于所述传输信道(2)划分成若干信号周期，并且所述中心站发送每个信号周期的控制数据分组，所述控制数据分组指示所述信号周期中每个时隙中可以传输的数据分组数(n)。
18.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于选择所述编码和/或调制方法包括选择一种对将要传输的数据进行交织处理的方法。
19.一种用于控制电信系统信道接入的装置(4)，其中，所述电信系统具有一个中心站(BS)以及多个适于通过信道(1，2)与所述中心站(BS)通信的用户台(M)，所述装置具体用于执行如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于所述装置适合根据所述信道的负载，从所述中心站和特定用户台支持的多种编码和/或调制方法中选择一种编码和/或调制方法，并将其分配给所述中心台(BS)与所述特定用户台(M)之间的传输连接。
20.如权利要求19所述的接入装置，其特征在于用于监测发送缓冲器(3)的填充水平的部件。
21.如权利要求19或20所述的接入装置，其特征在于用于监测同时与所述中心站(BS)进行通信的用户台(M)数量的部件。
22.如权利要求19至21之一所述的接入装置，其特征在于用于监测所述中心站(BS)上待处理的所述用户台(M)的传输容量请求总数的部件。
23.如权利要求19或22之一所述的接入装置，其特征在于用于监测传输连接比特误码率的部件。
全文摘要
为了通过传输信道(1，2)在中心站(BS)和多个用户台(M)之间传送数据，为中心站(BS)和特定用户台(M)之间的每条传输连接从中心站(BS)和特定用户台(M)所支持的多种方法中选降一种方法，用于对待传输的净荷进行编码和/或调制。为此，检测降输信道(1，2)的负载，并根据所检测到的负载来作出选择。
文档编号H04Q7/36GK1515094SQ02811561
公开日2004年7月21日 申请日期2002年4月11日 优先权日2001年4月11日
发明者V·恩格尔斯, V 恩格尔斯, K·法策尔, 叨, D·佩特拉斯, 乩 申请人:马科尼通讯股份有限公司