专利名称：数据的解码和重构的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据的解码和重构。本发明尤其涉及一种用于解码和重构数据的方法、通信系统和接收站。
在电信系统中已知几种差错控制和恢复技术。上述技术中的一种是所谓的自动重传请求(以下简称“ARQ”，在检测出差错时用于控制重传的协议)。混合ARQ(以下简称“HARQ”)结合了ARQ和纠错码并已经表明能提供通信系统吞吐量方面的优势并使得系统对不良信道产生的误码更健壮。HARQ类型II和III对原始初始和重传的数据分组使用结合技术来改进重传操作。结合技术可以是诸如跟踪结合或增量冗余的软结合。
在解码数据分组的初始传送的过程中，生成每个接收到的比特的软-比特即量化的幅度。为了最终确定该接收的比特是“1”还是“0”，将这些幅度与一个阈值相比，例如，所有在阈值以上的幅度表示比特值“1”，而所有小于或等于该阈值的幅度表示比特值“0”。这种过程称作阈值判定。
对于传送，数据分组通常包括数据有效负载和一些循环冗余校验比特(以下简称“CRC比特”)，CRC比特由有效负载比特根据r次CRC多项式计算得到。CRC比特的计算通常按以下进行有效负载比特解译成伽罗瓦域GF(2)(即该域仅由0和1组成)上多项式p(x)的系数。CRC比特则是其余多项式的系数，通过xr·p(x)除以(注意到该系数是GF(2)的元素)CRC多项式得到，例如Andrew S.Tanenbaum，Computer Networks，Prentice Hall，1988中所描述的那样。有效负载和CRC比特(假定它们总计为n比特)接着提供给信道编码器(其可以是例如一个卷积编码器，Turbo编码器或者用于分组码的编码器)，该信道编码器从n个输入比特生成n+m个信道编码的比特。在最简单的情况下，信道编码的比特序列接着通过通信信道逐比特进行传送，其中一个比特由用来传送比特的脉冲的幅度表示。
在接收端，序列中每个脉冲的幅度被采样和量化，并保存在所谓的软缓存器中。该量化幅度是对接收到的信道编码比特的估计。m+n个量化幅度序列或者直接提供给信道解码器(所谓的软判定)，或者先通过阈值判定转变为“0”和“1”的序列，再提供给到信道解码器(所谓的硬判定)，这重构了所考虑分组的有效负载比特和CRC比特的序列。由于信道编码通过纠错码完成，所以由不良信道引起的差错可以在信道解码过程中完全或仅部分地被纠正过来。
如果基于信道解码的有效负载比特，来自这些信道解码的有效负载比特的CRC比特(由已知的CRC多项式计算的)等于所述CRC比特，其在信道解码过程中重构，则解码或者数据重构过程就被认为是成功的。查明解码过程是否成功的一个等效方法是把信道解码的有效负载比特与信道解码的CRC比特一起解译为伽罗瓦域GF(2)中具有系数的多项式，其系数就是这些比特，并除以已知的CRC多项式。当且仅当这些除法的余数为零时，解码过程才被认为是成功的。
在更先进的系统中，k个连续比特组映射为2k对幅度(所谓的信号点)，其中该幅度对中的第一分量的幅度确定例如I相位脉冲的幅度以及该幅度对中的第二分量的幅度确定Q相位脉冲的幅度。然后接收端对I和Q相位的幅值进行采样、量化并最终采取阈值判定来确定要发送的(最可能的)k比特组。k＝2的情况被称为QPSK(四相移相键控)，k＝4表示16-QAM(正交幅度调制)。
上述的跟踪组合型HARQ的特征在于发送方重传之前发送过的同样的数据分组。初始传送和下一次的重传的跟踪组合型HARQ则遵循以下进行在量化步骤中生成的和在初始传送的失败重构过程中使用的软比特保存在软缓存器中，直到重传数据分组被接收以及它的比特已经被采样并量化。在采样和量化重传的数据分组比特过程生成的软比特被按软比特式(bit-wise)添加到初始传送的软比特上。软比特的这个新矢量替换当前软缓存器中包含的软比特，即那些在初始传送的重构处理过程中保存的软比特。软比特的新矢量要么直接要么在通过阈值判定变换成“0”和“1”矢量后提供给信道解码器，该信道解码器生成对有效负载和CRC比特的估计，接着利用已知的CRC多项式由有效负载比特的估计计算出CRC比特，并比较计算出的CRC比特和CRC比特的估计。如果两组CRC比特匹配，则该数据分组被认为是被无差错重构的而用于软比特的缓存器可以被刷新。如果它们不相匹配，则保持软缓存器的更新内容并且进一步开始所述数据分组的重传。
在增量冗余型HARQ的更普遍方案中，发送方并不必(像跟踪结合中那样)重传先前发送的信道编码数据分组的精确拷贝，而是重传与先前发送的信道编码数据分组的多个比特不同的信道编码数据分组。例如，如果信道编码过程产生用于包括CRC比特的有效负载比特的码字，其中前n比特等于包括CRC比特(所谓的系统比特)的有效负载比特，并且剩余的m比特为奇偶校验比特，信道编码数据分组的第一次传送将通过从奇偶校验比特中穿孔(即省略)m′＜＝m比特来完成，而第一次重传可以用从m奇偶校验比特(自可解码增量冗余)组中穿孔的其他m′＜＝m比特来完成。在第一次重传中也可能仅发送穿孔的m′比特，其被称为非自可解码增量冗余。
为了重构数据，穿孔的m′比特并入它们在初始传送的比特序列的原始位置，然后将信道解码过程应用于软比特矢量，所述软比特矢量包含初始传送的软比特和第一次重传缺少的m′比特。假定在初始传送的信道解码之前，缺少的m′比特由零值软比特表示，初始传送的解码结果和第一次重传的解码结果的合并过程又可解译为以软比特式相加两个软比特矢量(n+m长)，在一个软比特矢量中缺少的m′比特由零表示(即初始传送的比特序列)，而在一个软比特矢量中缺少的n+m-m′比特由零值表示(即第一次重传的比特序列)。
在不同于上述说明的第二实施例中，也可能在接收器中生成软比特矢量作为信道解码过程的结果(即，例如在卷积解码或Turbo解码之后)，该软比特矢量则用于合并过程，然而在上述说明中，软比特是信道解码之前采样的脉冲幅度的量化值。在第二实施例中，合并的软比特矢量的软比特根据阈值判定被转换为“0”和“1”，并且所述比特序列是对有效负载比特和CRC比特的估计。再次地，估计的有效负载比特用来计算CRC比特，并且如果计算的CRC比特与CRC比特的估计相匹配，则认为数据分组被无差错重构，而且用于软比特的缓存器可能被刷新。如果它们不相匹配，则保持软缓存器的更新并且进一步开始所述数据分组的重传。
在本文中，术语“解码”是指-按照第一实施例——生成接收脉冲幅度的量化值，使得该解码结果是量化幅值的软比特矢量，在信道解码之前获得该解码结果；或-按照第二实施例——生成软比特作为信道解码过程的结果(例如通过卷积解码或Turbo解码完成)，使得解码结果在信道解码之后获得并同时产生软比特矢量。
无论软比特是否由解码过程产生，该解码过程仅仅是采样的检测幅值的量化(并且在通常信道解码之前)还是可产生软比特的真正信道解码，通常将组合应用于软比特。
另外，在本文中，术语从解码结果“重构数据”意思是-按照第一实施例—将信道解码(例如，通过卷积解码或Turbo解码)应用于(可能组合的)软比特(可能通过阈值判定在将软比特值另外转换成“0”和“1”比特之后，所以“0”和“1”是信道解码器的输入值而不是量化值)；信道解码的结果则是对有效负载比特和CRC比特估计的一个矢量，根据有效负载比特的估计计算出CRC比特(通过已知的CRC多项式)，并与估计的CRC比特比较；或-按照第二实施例——根据一阈值判定将所述(可能组合的)软比特转换成“0”和“1”比特，其是对有效负载比特和CRC比特的估计，接着根据有效负载比特的估计另外计算出CRC比特(通过已知的CRC多项式)，并比较该计算的CRC比特和估计的CRC比特。
如果计算的CRC比特与估计的CRC比特相匹配，则数据重构产生无差错的重构结果。如果它们不相配，则重构结果是错误的。
这些术语中，如果根据解码结果重构数据导致错误的重构结果，则解码结果包含若干无法校正的错误。
组合的解码结果由组合至少两个解码结果产生，或由组合解码结果和组合的解码结果产生。
在此使用用语“对(数据)分组的重传”以便说明重传的比特不必形成在初始传送分组中发送的比特的精确拷贝。
相反，在此使用“数据重传”表示“(数据)分组的重传”(即重传所述数据分组的精确拷贝)和“对(数据)分组的重传(即重传数据分组的精确拷贝或者重传中携带的比特与初始发送中的比特不同)”。
然而，在上述的数据解码方案中，组合过程组合连续的数据分组接收，直到编码速率足够低以提供完全纠错。数据重构通常应用于最后一次重传的软比特矢量和软缓存器中保存的软比特矢量的总和，该总和是先前所有接收的软比特矢量的总和。
本发明的一个目的是提供一种有效的数据解码。
根据如权利要求1中阐述的本发明的示例性实施例，上述目的可通过以下予以解决，在一接收站接收来自发送站的数据的初始传送和至少一次重传，其中数据的初始传送的解码产生第一解码结果以及数据的至少一次重传的解码产生至少一个第二解码结果，并将所选择的第一和至少一个第二解码结果组合成一个组合解码结果以重构数据产生组合的重构结果。
换言之，根据本发明的这个示例性实施例，提供了一种用于解码数据的方法，其中所述数据是在解码之后通过软组合所选择的数据分组接收执行重构。
有利地，通过组合所选择的第一和至少一个第二解码结果来重构数据，而不是自初始传送以来的信道条件的全部历史，被包含在组合的解码结果中。因此，如果初始传送的质量和由此第一解码结果的质量非常差，但是以后的数据重传的质量足够好，则相应第二解码结果的组合可以带来一个较好地甚至无差错的重构结果。
根据如权利要求2中阐述的本发明的另一示例性实施例，数据作为数据分组传送，所述第一和至少一个第二解码结果的子组合用于重构所述数据，其中所述第一和至少一个第二解码结果的每个子组合产生相应的组合重构结果。
换言之，在接收了数据分组的第N次重传之后，考虑解码的第一和第二解码结果的所有的部分总和或子组合以便获得传送的数据分组的无差错版本。
根据如权利要求3中阐述的本发明的另一示例性实施例，数据作为数据分组传送，所述第一和至少一个第二解码结果的至少一个子组合用于重构所述数据，其中每个使用的所述子组合产生相应的组合重构结果。
换言之，不必构建所述第一和至少一个第二解码结果的所有可能的部分总和或子组合，仅需构建一组子组合，或甚至仅构建所选择的所述第一和至少一个第二解码结果的一个子组合。关于这一点应注意到，所述第一解码结果是指数据分组的初始传送，至少一个第二解码结果是指数据分组的至少一次重传。因此，所选择的所述第一和至少一次第二解码结果的子组合可以被理解为所选择的数据分组的初始传送和至少一个重传的部分总和。
根据如权利要求4中阐述的本发明的另一个示例性实施例，将有限数量的所述第一和至少一个第二解码结果组合成组合的解码结果，用于重构产生组合重构结果的数据。
有利地，通过使用有限数量的所述第一个和至少一个第二解码结果来组合以便重构数据，所需的处理能力和存储器被有效地降低了，而仍然显著地提供比现有技术的方法更高机会的成功的或无差错的组合重构结果。
根据如权利要求5中阐述的本发明的另一个示例性实施例，对解码结果和至少一个组合解码结果的哪一个是最好的，即，含有最低数量的无法校正的错误进行估计。在所述估计之后，软缓存器被刷新，该软缓存器包含其中估计了较高数量的无法校正的错误的解码结果。通过这样做，宝贵的存储器资源被释放并可被用于进一步保存数据。
根据如权利要求6中阐述的本发明的另一个示例性实施例，在每次重传数据分组之后，检查在关于数据分组的这个特定最近重传的解码结果中是否存在无法校正的错误，如果在这个特定的解码结果和至少一个组合解码结果中没有发现无法校正的错误，在其中没有发现无法校正的错误的特定解码结果或相应的组合解码结果被认为是表示了数据分组的无差错的版本，不再进行进一步解码结果的组合和数据分组的重传。另一方面，如果在关于数据分组的最近重传的特定解码结果中发现了许多无法校正的错误，和如果在每个至少一个组合解码结果中也发现了许多无法校正的错误，所述特定最近的解码结果和至少一个组合解码结果被认为是表示了数据分组的错误版本。因此，执行一次或多次进一步的解码结果的组合或子组合、检查无法校正的错误和执行数据分组的重传。
有利地，根据本发明的这个示范性实施例的方法，每当数据分组被无差错传送或每当发现第一和第二解码结果的子组合是无差错的，因而被认为表示了数据分组的无差错版本的时候，停止数据分组重传和解码结果组合的过程。
根据如权利要求7中阐述的本发明的另一个示例性实施例，数据分组的初始传送和至少一次重传的第一和至少一个第二解码结果是以相应的软比特矢量的形式表示的。所选择的这些解码结果的组合是通过将这些解码结果的相应软比特矢量求和来执行的。这产生新的软比特矢量，其表示了所选择的解码结果的组合。
根据如权利要求8中阐述的本发明的另一个示例性实施例，对考虑的解码结果和/或组合解码结果中哪一个含有最少数量的无法校正的错误的估计，是通过比较格子图(Trellis diagram)中最终幸存路径的总量度(sum metrics)来执行的，为每一个考虑的解码结果和/或组合解码结果获得总量度。有利地，如果使用卷积码，则为了重构数据无论如何必需计算幸存路径的总量度，因此在由这个估计引起的实施复杂性方面没有显著的增加。
根据如权利要求9阐述的本发明的另一个示例性实施例，所述方法是跟踪组合型HARQ和增量冗余型HARQ之一的扩展。
根据如权利要求10中阐述的本发明的另一个示例性实施例，提供了执行解码数据的通信系统，包括传送站和接收站。传送站适合于执行从传送站到接收站的数据的初始传送和至少一次重传。接收站适合于接收来自传送站的数据的初始传送和至少一次重传。此外，接收站适合于解码数据的初始传送，其产生第一解码结果，并适合于解码数据的至少一次重传，其产生至少一个第二解码结果。此外，接收站适合于将所选择的第一和至少一个第二解码结果组合成组合的解码结果以便重构数据，这产生组合的重构结果。
根据如权利要求11中阐述的本发明的另一个示例性实施例，提供了用于执行解码数据的通信系统的接收站，其中所述接收站适合于接收来自传送站的数据的初始传送和至少一次重传。此外，接收站适合于解码数据的初始传送，其产生第一解码结果，并适合于解码数据的至少一次重传，其产生至少一个第二解码结果。此外，接收站适合于将所选择的第一和至少一个第二解码结果组合成组合的解码结果以便重构数据，这产生组合的重构结果。
从本发明的示例性实施例的要点可以看出，所选择的传送和重传的数据的第一和至少一个第二解码结果的多个被组合以便重构数据。由此，可以降低解码无差错数据所必需的数据重传次数。因此，根据本发明的一方面，不是所有的传送和重传都用于重构最终的解码结果，而仅是产生最好的最终解码结果的所选择的那些，即，含有最少错误数的那些。
参考下文中描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得更明显和被阐明。
参考以下附图，在下面将描述本发明的示例性实施例
图1示出了简化的时间图，描述了根据本发明的示例性实施例从传送站到接收站的数据分组的初始传送和多次重传。
图2示出了根据本发明的方法的示例性实施例的一组子组合。
图3示出了根据本发明的方法的另一个示例性实施例的另一组子组合。
图4示出了根据本发明的方法的另一个示例性实施例的另一组子组合。
图5示出了根据本发明的方法的另一个示例性实施例的另一组子组合。
图6示出了根据本发明的示例性实施例用于执行解码数据的通信系统的示意图。
图1示出根据本发明用于解码数据的方法的示范性实施例的简化时间图。
“0”是指从传送站1到接收站2的数据分组的初始传送。“1”是指从传送站1到接收站2的数据分组第一次重传。相应地，“2”和“3”分别是指从传送站1到接收站2的数据分组的第二次和第三次重传。在接收数据分组的初始传送“0”之后，初始传送“0”在接收站2中被解码，产生第一解码结果。在接收数据分组的第一次重传“1”之后，接收站解码第一次重传“1”，产生第二解码结果。相应地，在在接收站2中已经接收“2”之后接收站2解码数据分组的第二次重传，产生另一个第二解码结果。在接收数据分组“3”的第三次重传之后，接收站2解码重传的数据分组“3”，产生另一个第二解码结果。应该注意到，所有解码结果“0”、“1”、“2”和“3”可以是不同的。这种差异可以起因于这样的事实，根据重传协议使用自可解码的增量冗余已经传送或重传送了不同的有效负载比特。数据分组“0”、“1”、“2”和“3”的差异的另一个原因可能是，在数据分组重传期间信道状况的变化，这在数据分组的每次重传中产生不同损失和改变。在跟踪组合型HARQ中，组合过程组合连续的数据分组接收，直到码率足够低以提供完整的纠错或数据分组的重构。
然而，在已知的跟踪组合型HARQ中，数据的重构(如上所述)是根据组合直到最后一个数据分组的所有接收的解码结果执行的。
这意味着从初始传送起信道状况的所有历史都被包含在组合结果或组合的解码结果中。然而，很可能的是，例如由于很好的信道状况第三次重传“3”是成功的重传，因而可以被无差错地重构。在已知的跟踪组合型HARQ的情况中这将被忽略，因为在执行包括循环冗余校验的数据重构之前所有连续的分组接收的解码结果都被组合。然后循环冗余校验确定在组合的解码结果中是否存在无法校正的错误。如果在组合的解码结果中没有发现无法校正的错误，则组合的解码结果被认为表示数据分组的无差错版本，不再执行解码结果的进一步组合和数据分组的重传。另一方面，如果在组合的解码结果中发现无法校正的错误，则组合的解码结果被认为表示数据分组的错误版本，执行一次或多次解码结果的进一步组合和数据分组的重传。
因为先前的初始传送“0”和第一次和第二次重传“1”、“2”由于非常不好的信道状况分别含有许多错误，而数据分组“3”的第三次的重传实际上根本不含有错误，所以将第三次重传“3”的第二解码结果分别与第一次重传和第二次重传“1”、“2”的其他第二解码结果、并与初始传送“0”的第一解码结果组合，可能产生第一组合的解码结果或具有错误的解码结果，因而需要额外的、不必要的重传。
同样地，有可能的是，例如，初始传送“0”的质量很差，第一次和第二次重传“1”、“2”的质量这样的以致于第一次重传“1”的第二解码结果和第二次重传“2”的第二解码结果的组合产生成功的组合解码结果。在上文中，术语成功的组合解码结果是指其重构是无差错的数据分组的组合解码结果，意味着循环冗余校验没有显示任何错误。
一般地，可以规定，在接收数据分组的第N次重传之后，可以有从数据分组的第一解码结果和第N个第二解码结果创建一个子组合，从而产生通过循环冗余校验的数据分组的组合解码结果，其中该子组合由数量K个所选择的第一解码结果和具有K＜＝N+1的至少一个第二解码结果组成。然而，这不是在所有情况中都正确的，显示了最小数量的无法校正的错误的部分总和或组合解码结果，当与数据分组的进一步重传的第二解码结果组合时，将提供就无法校正的错误而言最好的结果。这取决于在这个进一步的重传中的错误结构和在考虑的部分总和或组合解码结果中的错误结构。
因此，在数据分组的重传之后，构建所选择的第一和至少一个第二解码结果的子组合是很重要的，以便提高发现数据分组的无差错版本的机会和降低无差错解码数据分组所必需的重传数量，从而改善传送的吞吐量。
图2示出了用于重构数据分组的第一和至少一个第二解码结果的一组子组合。
在图2-图5中，“0”是指数据分组的初始传送的解码结果，其被称为第一解码结果。“1”、“2”、“3”、“4”和“5”分别指数据分组的第一次、第二次、第三次、第四次和第五次重传的第二解码结果。
应当注意到，根据在图2到5中描述的本发明的示例性实施例，第一和至少一个第二解码结果以相应软比特矢量的形式存在，所选择的第一和至少第二解码结果的组合通过将第一和至少一个第二解码结果的相应软比特矢量求和来执行，产生表示所选择的第一和至少一个第二解码结果的组合(或组合的解码结果)的新的软比特矢量。
在第一步中，执行并且解码数据分组的初始传送，产生第一解码结果“0”。基于第一解码结果，执行具有循环冗余校验的数据重构，假定重构结果不是无差错的。因此，执行并且解码数据分组的第一个重传，产生第二解码结果“1”。
根据本发明的这个示例性实施例的一方面，执行确定在第二解码结果1中是否存在无法校正的错误。如果在第二解码结果1中没有发现无法校正的错误，则第二解码结果1被认为表示数据分组的无差错版本，并不再执行解码结果的进一步组合、确定是否存在无法校正的错误和数据分组的重传。然而，如果在第二解码结果1中发现无法校正的错误，则进行第一解码结果0和第二解码结果1的组合，产生组合的解码结果0+1(步骤2)。在这之后，在组合的解码结果0+1中确定是否存在无法校正的错误，如果在组合的解码结果0+1中无法校正的错误的数量不等于零，则开始数据分组的第二次重传。同样，如果在组合的解码结果中0+1没有发现无法校正的错误，则组合的解码结果被认为表示数据分组的无差错版本，不再执行进一步的组合、重构数据的尝试和数据分组的重传。
如果没有产生数据分组的无差错版本，则执行从传送站到接收站的数据分组的第二次重传，并解码数据分组的第二次重传，产生另一个第二解码结果2。如果执行的错误确定没有显示第二解码结果2表示了数据分组的无差错版本，则执行第一和第二解码结果的进一步组合和子组合，即0+1+2、1+2和0+2(步骤3)。同样，确定在组合的解码结果0+1+2、1+2、0+2中是否存在无法校正的错误，并且如果三个组合的解码结果之一不含有任何无法校正的错误，则这个特定的组合解码结果被认为表示数据分组的无差错版本，不再执行进一步的重传步骤。
另一方面，如果所有三个组合的解码结果都含有许多无法校正的错误，则执行数据分组的第三次重传。
然后在接收站中解码这个数据分组的第三次重传，产生另一个第二解码结果3。在确定第二解码结果3中是否存在无法校正的错误并发现在第二解码结果3中无法校正的错误数量不等于零之后，执行第一和第二解码结果的进一步组合，即0+1+2+3、1+2+3、0+2+3、2+3、0+1+3、1+3和0+3(步骤4)。如果随后的错误确定发现七个组合解码结果中的每一个都含有不是零的许多无法校正的错误，则执行数据分组的第四次重传，之后解码第四次重传，产生另一个第二解码结果4。
在接收站中接收数据分组的第四次重传并解码数据分组的第四次重传之后，产生第二解码结果4，确定在第二解码结果4中是否存在无法校正的错误。如果第二解码结果4已经被无差错地解码，则第二解码结果4被认为表示数据分组的无差错版本，并不再执行进一步的重传和组合步骤。然而，如果第二解码结果4含有许多无法校正的错误，则执行选定的第一和第二解码结果的进一步组合和子组合，产生组合的解码结果，即0+1+2+3+4、1+2+3+4、0+2+3+4、2+3+4、0+1+3+4、1+3+4、0+3+4、3+4、0+1+2+4、1+2+4、0+2+4、2+4，0+1+4、1+4和0+4(步骤5)。根据本发明的这个示例性实施例，执行数据分组的进一步重传和选定的第一和第二解码结果的组合和子组合，以用于重构数据分组，直到循环冗余校验显示已经发现组合解码结果或第二解码结果的无差错版本。
在上述方案的五个步骤的每一步骤中，必须检查所有新的组合解码结果，以用于它们的无法校正的错误的数量。有利地，首先对最短的部分总和或组合的解码结果执行这种错误确定。
作为这个示例性实施例的一方面，在这个方案中，当接收第N次重传时，软比特矢量的所有那些部分总和或子组合被考虑用于确定无法校正的错误，当接收和分析先前的重传时它们还没有被考虑过。
如果K表示重传的次数，T(K)是对于第K次重传要分析的不同的部分总和的数量，T(K)＝T(K-1)+T(K-2)+...+T(0)＝2K。因而，对存储器的需求随重传的次数按指数增长。用于组合或子组合第一和第二解码结果的处理器能力的需求甚至可能增长得更快。对于少量的重传，这是可接受的。
假定这样的方案，(如果延迟方面不是相关的，则为此导致分组的接收可能变为作废)中断正在进行的数据分组A的传送/重传(未在图中示出)然后开始另一个数据分组B的传送(未在图中示出)可能是不利的，因为这个随后的数据分组B在提供无差错的重构结果方面将面临与先前的数据分组A相同的问题。仅当假定数据分组A不应再被发送是正确的时，由于运送的数据已经变为作废的，所以应该应用中断。
图3示出了根据本发明方法的另一个示例性实施例的一组第一和至少一个第二解码结果的子组合。应当注意到，根据本发明的这个示例性实施例，第一和至少一个第二解码结果以相应的软比特矢量的形式存在，所选择的第一和至少第二解码结果的组合通过将第一和至少一个第二解码结果的相应软比特矢量求和来进行，产生表示所选择的第一和至少一个第二解码结果的组合的新软比特矢量。
根据图3中描述的方法，为了降低用循环码校验的重构尝试次数以及所需要的存储器，人们可以将部分总和与仅一个或两个第一和第二解码结果组合，以用于重构数据。在初始传送中，第一次传送数据分组，然后在接收站中解码，产生第一解码结果0(步骤1)。在那之后，执行具有循环冗余校验的数据重构，以便确定在第一解码结果0中是否有无法校正的错误。如果数据不是无差错重构的，则执行数据的第一次重传和产生第二解码结果1。如果第二解码结果1合有许多无法校正的错误，则组合第一和第二解码结果，产生组合的解码结果0+1(步骤2)。根据图2中描述的方法执行下面步骤3到5，不同的是，不是所有第一和至少一个第二解码结果的子组合都被用于重构数据，仅用有限数量的第一和至少一个第二解码结果，即，仅包含一个或两个第一或第二解码结果的子组合。在每次重传数据分组的和随后解码被重传的数据分组(该被重传的数据分组产生相应的第二解码结果)之后，为无法校正的错误检查相应的第二解码结果。如果在相应的第二解码结果中没有发现无法校正的错误，则不再采取进一步的步骤，并且相应的第二解码结果被认为表示了数据分组的无差错版本。另一方面，如果相应的第二解码结果含有许多无法校正的错误，则产生第一和至少一个第二解码结果的进一步子组合，为无法校正的错误检查最终的组合解码结果。如果在组合解码结果中没有发现错误，则这个组合解码结果被认为表示数据分组的有效版本，并且不再执行进一步的步骤。
根据如在图4中描述的本发明方法的示例性实施例可以导致进一步降低用于执行数据解码方案的系统的处理功率需求和存储器需求。在图4中描述的解码方案在每个步骤中将数据分组的最近的重传与先前步骤的“最好的”部分总和或“最好的”组合解码结果组合。“最好的”部分总和可以是数据分组的初始传送和所有先前重传的软比特矢量的总和，或估计具有最低数量的无法校正的错误的一个总和。如果卷积码被用于信道编码，这样的估计可以基于格子图中最终幸存路径的总量度，对每个考虑的解码结果或组合解码结果确定最终幸存路径的总量度。具有最高的最终幸存路径总量度的解码结果或组合解码结果被认为是含有最小数量的无法校正的错误，或换言之，是对接收的码字的最好估计。在上述描述的方式中“最终幸存路径”和“路径量度”的使用，在例如J.S.Lee和L.E.Miller，“CDMA SystemsEngineering Handbook”Artech House Publishers1998，和J.G.Proakis，“Digital Communications”，McGraw-Hill InternationalEditions 1995中有描述，它们在此引入作为参考。应当注意到，如果如上所述进行估计，则在以上提及的第一实施例中，这个估计将作为重构数据过程的部分来进行(在这个实施例中包括信道解码)，而在第二实施例中，所述估计已经作为解码过程的部分进行(在这个实施例中包括信道解码)。
同样，根据图2和3中描述的解码方案执行图4中描述的解码方案，意味着在每个步骤中，在执行数据分组的重传之后，确定在最近重传的解码结果中是否存在无法校正的错误，如有必要，执行最好的先前的第一或第二解码结果或组合解码结果与最近第二解码结果的组合，然后对这个组合尝试进行数据的重构。
有利地，在软缓存器中仅需要两个存储器单元，用于执行上述解码和数据重构方案，因为仅保存“最好的”部分总和，不再需要保存除“最好的”部分总和之外的解码结果或组合解码结果。
在图4中，bestOf[A，B]是指在软比特矢量A和B之中选择估计具有最小数量的无法校正的错误的一个软比特矢量的操作。如果估计A和B具有相同数量的无法校正的错误，则可以执行随机选择，保存A和B的一个，并且A和B的另一个将被擦除或刷新。
图5描述了根据本发明方法的另一个示例性实施例的另一组子组合。图5所示的方法的优点是它需要甚至比例如图2中描述的方法更少的存储器资源，但仍然提供用于重构数据的非常有效的方法，实际上比常规的跟踪组合技术或增量冗余技术更有效的多。因为除了不同组的第一和至少一个第二解码结果的子组合被用于重构数据之外，在图5的方法中执行的步骤基本上与图2到4中的步骤相同，所以在此仅更详细地描述步骤5。应当注意，步骤5是步骤4和步骤6的示范，步骤1、2和3在图2中描述了。在步骤5中，执行数据分组的进一步重传，解码数据分组的重传，产生第二解码结果4。然后执行错误确定，并且如果在第二解码结果4中的无法校正的错误数量不等于零，则执行两次进一步的子组合。第一子组合是第二解码结果4和步骤4的“最好的”部分总和的部分总和。第二子组合是第二解码结果4和步骤3的“最好的”部分总和的部分总和。
应当注意到，所有以上描述的解码方案适合于任何类型的自可解码冗余，例如，跟踪组合型HARQ。同样，参考图2-5描述的上述方案也可以相互组合。
原则上，如果某些但不是所有的重传仅含有非自可解码冗余，则非自可解码冗余也可以使用。那么，在图2-5的方案中，仅考虑那些由自可解码冗余组成的解码结果或组合解码结果。例如，如果图2中的解码结果2是非自可解码，但其它结果是自可解码，则解码结果2仅认为组合解码结果的部分，该组合解码结果是自可解码，而不是单独的。
因此，非自可解码冗余可被用于含有数据的至少一个自可解码型版本的任何子组合中以便产生解码结果，该解码结果可能具有含无法校正的错误的更低的估计，直到重构结果是无差错的。
图6示出了根据本发明的示例性实施例用于执行解码数据的通信系统的示意图，该系统包括传送站1和接收站2。传送站适合于执行数据从传送站到接收站的初始传送和至少一次重传，接收站适合于接收来自传送站的数据的初始传送和至少一次重传。此外，接收站适合于解码数据的初始传送，产生第一解码结果，并适合于解码数据的至少一个重传，产生至少一个第二解码结果。此外，接收站适合于将所选择的第一和至少一个第二解码结果组合成用于重构数据的组合解码结果，产生组合重构结果。
根据本发明的一方面，这个通信系统和这个接收站适合于执行本发明的方法。特别地，通信系统和接收站可以适合于执行参考图2-5描述的一种或多种方法。
权利要求
1.用于解码数据的方法，所述方法包括步骤在接收站接收来自传送站的数据的初始传送和至少一个重传；其中解码数据的初始传送产生第一解码结果，和解码数据的至少一次重传产生至少一个第二解码结果；将所选择的第一和至少一个第二解码结果组合成用于重构数据的组合解码结果。
2.权利要求1的方法，其中所述数据作为数据分组传送，其中所述第一和至少一个第二解码结果的所有子组合被用于重构数据；其中所述第一和至少一个第二解码结果的每一个子组合产生相应的组合解码结果。
3.权利要求1的方法，其中所述数据作为数据分组传送，其中所述第一和至少一个第二解码结果的至少一个子组合被用于重构数据；其中所述第一和至少一个第二解码结果的至少一个子组合的每一个产生相应的组合解码结果。
4.权利要求3的方法，其中将有限数量的第一和至少一个第二解码结果组合成用于重构数据的组合解码结果。
5.权利要求3的方法，其中对第一解码结果、至少一个第二解码结果和至少一个组合解码结果中的哪一个含有最低数量的无法校正的错误进行估计；丢弃估计了更高数量的无法校正的错误的解码结果或组合解码结果。
6.权利要求3的方法，其中在至少一个第二解码结果之中存在第三解码结果，其中所述第三解码结果是数据分组最近重传的解码结果，其中，如果在所述第三解码结果中或在组合解码结果中没有发现无法校正的错误，则在其中没有发现无法校正的错误的所述第三解码结果或组合解码结果被认为表示了数据分组的无差错版本，不再执行解码结果的进一步组合和数据分组的重传；和其中，如果在所述第三解码结果中和在至少一个组合解码结果的每一个中发现多个无法校正的错误，则所述第三解码结果和所述至少一个组合解码结果被认为表示了数据分组的错误版本，并且执行一次或多次解码结果的进一步组合或数据分组的重传。
7.权利要求3的方法，其中所述第一和至少一个第二解码结果以相应的软比特矢量的形式表示；和其中所选择的第一和至少一个第二解码结果的组合通过将所述第一和至少一个第二解码结果的相应软比特矢量求和来执行，产生表示所选择的所述第一和至少一个第二解码结果的组合的新软比特矢量。
8.权利要求3的方法，其中对所考虑的至少一个解码结果和组合解码结果中的哪一个含有最少数量的无法校正的错误进行估计，这是通过比较最终幸存路径的总量度来执行的，为所考虑的至少一个解码结果和组合解码结果的每一个获得该总量度。
9.权利要求3的方法，其中所述方法是跟踪组合型HARQ和增量冗余型HARQ之一的扩展。
10.用于执行解码数据的通信系统，包括传送站和接收站，其中所述传送站适合于进行从传送站到接收站的数据的初始传送和至少一次重传；其中所述接收站适合于接收来自传送站的数据的初始传送和至少一次重传；其中所述接收站适合于解码数据的初始传送，产生第一解码结果，并且解码数据的至少一次重传，产生至少一个第二解码结果；其中所述接收站适合于将选选择的所述第一和至少一个第二解码结果组合成用于重构数据的组合解码结果。
11.用于执行解码数据的的通信系统的接收站，其中所述接收站适合于接收来自传送站的数据的初始传送和至少一次重传；其中所述接收站适合于解码所述数据的初始传送，产生第一解码结果，并且解码所述数据的至少一次重传，产生至少一个第二解码结果；其中所述接收站适合于将所选择的所述第一和至少一个第二解码结果组合成用于重构数据的组合解码结果。
全文摘要
当在电信系统的重传协议中、或使用自可解码增量冗余的重传协议的其他方案中应用跟踪组合时，组合数据的初始传送直到最近接收的数据重传并然后执行组合解码结果的错误确定，可能不是在所有情况下都是最好的解决方案。有利地，根据本发明的示例性实施例，执行所选择的初始传送和随后接受的重传的组合，产生数据的组合解码结果，然后该组合解码结果可以检查错误。
文档编号H04L1/18GK1871808SQ200480031282
公开日2006年11月29日 申请日期2004年10月11日 优先权日2003年10月23日
发明者C·赫尔曼 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司