专利名称：用于在无线通信系统中对数据字进行自适应编码、调制和传输的方法及传输单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在无线通信系统中对数据字进行编码、调制和传输 的方法及传输单元，更具体地，涉及对数据字进行编码、调制并通过信
道将数据字传送到接收器以在信道上获得高吞吐量(throughput)。
背景技术：
在通信系统中，将要从传送器(transmitter)传送到接收器的数据 在其通过传送器和接收器之间的链路上被传送之前，通常被编码和调 制。
在无线通信系统中，传送器和接收器之间的链路是无线链路。在本 文中，该链路此后^f皮称作信道。信道使用频率间隔来进行数据传输。信 道可以4皮划分为多个子信道，每个子信道使用频率间隔的一部分来传送
数据。数据在通过信道祐:传送之前^:编码和调制。通常在通信系统中， 一种调制和编码方案被用于对将要在某一时段(被称作例如，传输时间 间隔(tti)或时帧)内通过从传送器到接收器的链路来传送的所有数 据进行编码和调制。
在诸如GSM、 W-CDMS、 CDMA2000、 WiMAX等之类的无线系统 中，频率间隔上的信道质量的变化会比固定通信(fixed communication) 系统中的链路质量的变化大得多。结果，编码数据字常常将在经历不同 质量的多个子信道上^^皮传送。信道质量可以通过测量例如频率间隔上的 信号对干扰和噪声比(SINR)来估计。对于宽带无线系统，信道覆盖宽 频率范围，即频率间隔4艮宽。因此，在TTI内的整个频率间隔上的信道 质量变化通常要比窄带系统大。
为此，信道自适应(channel adaptation):故广泛4吏用，从而根据信 道条件(例如信道质量)为信道动态地选择调制和编码方案。这已经在 例如无线技术高速下行链路分组接入(HSDPA)或CDMA演进仅数据 (Evolution Data Only) (CDMAEV國DO)中得以4吏用。CDMAEV國DO 是CDMA2000演进的第一步，除了仅支持语音服务的传统信道之外，还具有一些用于仅数据服务(data-service-only)的信道。在现有的无线
通信系统中，信道自适应传统上净皮设计成对信道的每个TTI或时帧4吏用
单一调制模式和单一码率(code rate)。即，就每个TTI而言使用相同 的码率和相同的调制模式来将数据编码和调制到用于传输的所有子信道上。
当在信道上传送数据时，所关注的是就某一传送功率水平而言在信 道上获得高吞吐量。
本发明人所执行的仿真示出就经历高信道质量变化的信道而言在 吞吐量中存在固有损耗。根据仿真结果，信道经历高信道质量变化的情 况比信道经历低信道质量变化的情况需要更低的统一编码率。或者以另 一种方式可以看到，质量变化越大，就需要越高的传送功率来获得相同 的目标误块率(block error rate BLER)。这些仿真结果在
图1的示图中 示出。在所述仿真中， 一个信道的每个子信道可以取第一或第二信噪比
(SNR)状态。示例图给出SNR，这是因为它们是链路仿真结果或单个 小区(single-cell)仿真结果，其中SNR等于SINR。示图中的曲线示出 了用来获得某一 BLER所需的平均SNR和相应所需的码率。每条曲线对 应于两个SNR状态之间的以dB表示的某一偏移量。在图1中能够看出， 对于某一平均SNR，当两个SNR状态分离较远时比它们彼此更接近时 需要更低的编码率来获得相同的BLER。例如，当这两个状态具有相同 的水平时，即偏移量为0 dB (0 dB曲线)，对于8 dB的平均SNR水平， 编码率可以是0.9，但当这两个状态的偏移量为30dB时，(见30dB曲 线，即示图中最上方的曲线)但是仍使用8 dB的平均SNR水平，则编 码率必须为0.43。反之，当这两个状态的偏移量为0 dB并且使用0.43 的编码率时，可以使用0 dB的平均SNR水平，与之相比，对于30 dB 偏移量并具有同样的0.43的编码率的情况，要获得同一BLER,需使用 8 dB的平均SNR水平。
为了进一步给出信道质量变化对信道吞吐量影响的一些提示，进一 步的仿真产生图2的四个示图。图2的示图示出了对于不同信道质量条 件的标准化(normalized)吞吐量。在图2中，假设SNR为对数正态
(log-Normal )分布。在左上方的示图中，信道上SNR的标准偏差为5 dB, 在右上方的示图中其为10dB,在左下方的示图中为15dB，且在右下方 的示图中为20dB。每个示图中的实线示出了理想链路自适应的吞吐量，即当已根据每个子信道的SNR水平(或状态)向其分配了单独的调制 和编码方案(MCS)的时候。每个示图中的虚线示出了每帧选择单一 MCS的吞吐量，即当已经对所有子信道选择了一个调制和编码方案而不 管SNR水平如何的时候。在仿真中，对单一MCS和理想链路自适应这 二者使用了相同的码块大小，以使得可以不考虑块大小的情况下对单一 MCS和理想链路自适应方法进行比较。并且，没有考虑必要的开销信息 (overhead information)大小的可能差异。在图2中，针对单一MCS情 况和理想链路自适应情况这二者的调制是在调制方案BPSK、 QPSK、 16QAM、 64QAM之间选择的。由于必须使用每OFDM符号两比特(bit) 来与已经使用了调制方案的接收器进行通信，所以随着多状态信道以dB 表示的SNR期望值的增加，标准化的吞吐量从0比特/符号增加到6比
特/符号的最大值。
图2示出了在假设使用相同块大小和相同量的系统开销信息时，在 对整个信道使用相同MCS时的情况和在对每个子信道选择单独MCS时 的情况之间的吞吐量存在着差距。图2还示出了信道变化越大，差距会 增加。即，仿真已经示出了在一个TTI/帧期间当信道显著变化时，就链 路自适应而言存在着明显的改进空间。可以注意到，图2所示的性能差 异与实际的编码和码块大小有关。在理想编码和无限大码块的理想情况 下，当使用相同的块大小时所述性能差异预计会消失。
如上所示，每帧或TTI选择单一 MCS的缺点包括
-具有严重的质量变化的信道中的吞吐量损失，原因在于强制 (imperative )统一码率和调制模式限制了在具有高质量(就良好信道状 态而言)的子信道上所发送数据的吞吐量。
-对于具有低质量的信道状态而言，信道估计更易于出现错误。在 统一 MCS链路自适应中存在不良信道估计的情况下，所包含的低质量 状态实际上地削减了来自更好质量状态的能量。
在图1和图2中，已经示出了在假设相同的块大小的情况下，如果 调制和编码方案与信道质量水平或SNR水平相适应，则吞吐量会更高。 因此可以假设解决方案是使用理想链路自适应方法，其中是根据每个子 信道的质量状态来对该子信道进行MCS自适应。尽管如此，理想链路 自适应方法存在着其他缺点
-性能或实际吞吐量是有限的，原因在于由于码字的每个组分(fraction)都有它自己的MCS的缘故必须使码块很小。图2是在两种 方法中假设相同的码块大小的仿真，以便能够在不考虑码块的大小的情 况下对两种方法的吞吐量进行比4交；
-需要太多的开销来向接收器通知在每个码块中所使用的MCS。 总体而言，在算入码块大小和系统开销信息的大小时，对于理想链
路自适应方法而言，实际吞吐量将4支差。
近来，还针对链路自适应提出了每TTI/帧混合调制。这种提议在由 NTT DoCoMo、 NEC、 SHARP于2005年8月29日至9月2日在英国伦 敦举行的3GPP TSG WG1 #42 on LTE R1-050942中所提出的题为"AMC and HARQ Using Frequency Domain Channel-dependent Scheduling in MIMO Channel Transmission"标准化文献中得以描述。在该文献中，根 据每个组块(chunk)或子信道的状态或质量水平来对其完成调制自适 应。该方案产生了一些性能改进，原因在于较高阶的调制才莫式被用于经 历高SINR的子信道，且较低阶的调制模式被用于经历低SINR的子信 道。然而，混合调制方案与单一 MCS的情形相比，需要相当数量的额 外信令成本，原因在于必须向接收器通知对每个被传送的编码和调制 的数据字组分而言使用了哪种调制方案。如果有四种不同的调制方案可 供选择，则每个经编码和调制的数据字组分将需要包括两个比特来说明 所使用的调制方案。
如上所示，存在着在信道上获得高吞吐量的需求，并且就经历高质 量变化的信道而言，存在着改进吞吐量的空间。
发明简述
本发明的目的是在无线通信系统中的信道上实现从传输单元向接 收单元传送数据的高吞吐量，其中信道在其频率范围内经历很大质量变化。
上述目的通过在独立权利要求的特征部分中所陈述的方法、传输单 元以及计算机程序产品而得以实现。
根据本发明，通过以下步骤来增加经历高质量变化的信道的吞吐 量估计每个子信道的质量，并且基于每个子信道的估计质量将子信道 分类(classify)成多个质量组，并且为每个质量组选择一个码率。当对 数据字进行编码时，数据字的每个组分是依赖于编码数据字的该组分要被调制到哪个子信道、根据所选择的码率来编码的。例如，可以通过测
量信道频率范围内的信号对干扰和噪声比(SINR)或信号对噪声比 (SNR)、或者通过在接收单元中测量每条子信道的接收比特信息率来 估计信道质量，并将结果传送到传输单元。
仿真示出了当经历高质量变化的信道的子信道被分类成两个、三个 或四个组时实现了接近最优的吞吐量，如果信道经历非常高的质量变 化，则优选三个或四个组，且如果信道经历4交緩和(moderate)的信道 质量变化，则优选两个组。如果信道具有低质量变化，还可以将所有子 信道分类到同一个组中。就一个组内信道质量分布而言，良好数值是接 收比特信息率(RBIR)的分布为0.3。
本发明的一个优点是根据子信道的质量水平将子信道分类成多个 组，并且为每个组选择一个码率，与使用统一码率相比增加了某一传输 功率的信道吞吐量。
本发明的另一个优点是能够实现与每个子通道或状态使用一个码 率相类似的性能，但具有更低的信令成本。
本发明的又另一个优点是如果采用仅使用了两个、三个或四个不同 质量组的本发明的实施例，则每个码块只需要一个或两个比特来传送所 使用的码率，即以低信令成本获得高吞吐量。
另 一 个优点是通过使用在本申请中所描述的任何 一种方法，在 一个 编码块内实施多码率，进一步提高了性能。
附图筒要描述
接下来将参考附图更加详细地描述本发明，其中
图1示出了本发明人所执行的仿真的结果的示图。该示图在y轴上 示出了对于x轴上的不同编码率，接收器中的解码器所需的SNR。
图2示出了在SNR的标准偏差为5 dB、 10 dB、 15 dB或20 dB的 四种情况下，对于SNR的不同平均值，信道上吞吐量的仿真结果的四 个不同示图。
图3描述了根据本发明方法的实施例的流程图。
图4描述了根据本发明方法的另一个实施例的流程图。
图5示出了根据本发明实施例的传输单元的示意性框图。的四个不同示图。这些示图示出了当SNR的标准偏差为5dB、 10dB、 15dB或20dB时，对于SNR的不同平均值，信道上的吞吐量。
详细描述
在下文中，将参考示出了本发明优选实施例的附图对本发明进行更 为充分的描述。然而，本发明可以采用许多不同的形式来实现，并且不 应当被理解为限于这里所给出的实施例；相反，提供这些实施例以使得 本公开将会全面且完整，并且向本领域技术人员充分传达了本发明的范围。
在无线通信系统中，尤其对于宽带系统，且更尤其对于基于正交频 分复用(OFDM)系统的宽带系统，信道在其频率范围内会有大的信道 质量变化，使得经编码和调制的数据字在其被传送时将经历质量变化4艮 大的信道状态。
如从本发明人所执行的仿真所看到的(其结果被示于图1和2中)， 对于经历高信道质量变化的信道而言，在吞吐量中存在着固有损耗。
为了即使对在频率范围内经历高质量变化的信道而言也能够实现 传送数据的高吞吐量，根据本发明的一种方法，提议如下
估计每个子信道的质量；
根据每个子信道的估计质量将所述子信道分类成多个质量组；和 为每个质量组选择码率。
之后，对待传送的数据字进行编码，以使得数据字的每个组分是依 赖于编码数据字的该组分要被调制到哪个子信道、根据所选择的码率来 编码的。
即，根据子信道的信道质量水平将其分类成多个组。为每个组选择 一个码率以使得该组的吞吐量得以最大化或接近最大化。对数据字进行 编码，以使得利用为某一子信道被分类到的等级所选择的码率对要在该 子信道上传送的数据字的各组分进行编码。
才艮据本发明的 一 个实施例，可以选择每个组的码率以使得该组的吞 吐量得以最大化或接近最大化，就如同该组是恒定信道，即不变化的信 道。对于恒定信道的最优链路自适应而言，SINR对吞吐量的映射是凸 曲线。因此，将根据以下公式为所述组选择码率
Mean(throughput(SINR—i))〉=throughput(Mean[SINR—i])此处"Mean"指"平均"。该不等式说明了作为组中每个单独子信道 SINR函数的吞吐量的平均值要高于作为组中子信道的所有SINR平均值 函数的吞吐量。每个组的码率将根据不等式的右侧来选择。由于SINR 对吞吐量是凸曲线，所以根据不等式右侧选择码率将近似于最优选择， 该最优选择无论如何都不会是开放式的(optimistic)。因此，不存在应 用过高码率(即，过差编码(too weak coding))的风险。
类似的公式可以用于RBNR对吞吐量的映射。也可以使用其他为每 个组选择码率的方式以使得该组的吞吐量得以最大化。
通过将子信道分类成质量组并为某等级的所有子信道选择一个码 率，能够为每个子信道选择更为合适的码率，与使用统一MCS选择的 情况相比，这将提高其性能。同时，能够保持大的码块大小。而且，尤 其在保持组数目很低的情况下，只需要少量比特来向接收器通知所选择 的码率。总体而言，与为整个信道使用一个MCS相比，信道的吞吐量 将得以增加。而且，由于可以保持低的开销信息，所以与为每个子信道 使用单独MCS的情况相比，吞吐量会更高。仿真已经示出了两个、三 个或四个不同质量组是最佳选择，原因在于如图6中仿真所示，吞吐量 将很高而且也能够保持低的额外信令开销。例如，如果只选择了两个组， 则每个码块只需要一个额外比特来向接收单元通知所选择的码率。组的
最佳数目将取决于信道质量的变化信道质量的变化越高，质量组的最 佳数目就越高。对于非常高的信道质量变化，最佳值将必须高达四个组， 原因在于选择更好的码率所增加的吞吐量将会比作为开销的额外比特 所减少的吞吐量要多。另一方面，如果信道质量变化低，则只用一个质 量组就足够了。
图3示出了根据本发明实施例的用于在无线通信系统中的信道上从 传输单元向接收单元传送数据字的方法。所述方法开始于估计301信道 的每个子信道的质量。子信道覆盖着子频率间隔，所述子频率间隔是传 输信道所使用的频率间隔的一部分。子信道所覆盖的子频率间隔取决于 估计方法。根据一个实施例，可以根据最近获得的或在频率间隔上对每 个子频率进行采样而获得的瞬时的信道质量测量或者根据质量的统计 分布，来^质量进行估计。从而子频率间隔可以取决于在信道频率间隔 上所取的样本的数量。在对质量进行估计之后，根据每个子信道的估计 质量，将子信道分类302成多个质量组。对于每个组选择303使该组的吞吐量最大化的码率。然后，以所选择的码率对数据字进行编码304,
这样使得，依赖于编码数据字的组分要祐:调制到哪个子信道，根据所选
择的码率对所述数据字的每个组分进行编码。之后，选择305调制方法。 所述调制方法是通过例如为所有子信道选择统一调制方法，或者通过为 每个质量组或每个子信道选择调制方法，或者通过上述的任意混合来选 择的。之后，对编码数据字进行调制306,并且通过信道将经编码和调 制的数据字传送307到接收单元。
接下来描述根据本发明的另一种方法。举例来说，所述方法用于在 基于正交频分复用(OFDM)的无线通信系统中从传输单元向接收单元 传输数据。图4描述了根据该方法的多码率链路自适应的流程图。在该 方法中，概念组块(chunk)被用于在时域和频域中定义信道质量几乎 不变化的小区域。其与图3的子信道相当，在短时间段内对信道质量进 行估计。所述方法开始于估计401组块质量并由此对块进行归类(sort)。 估计可以通过传输单元或接收单元来执行。例如，組块质量可以通过接 收单元测量组块质量并将其传送到传输单元来估计。接着根据例如信道 质量变化，将组块优选地分类402成两个、三个或四个组。存在对组块 进行分类的不同方法。 一个示例是基于标准化的每编码比特交互信息 (mutual information per coded bit MIPB ),也一皮称作接收比特信息率 (RBIR) 。 RBIR是在理想信道的情况下，在某一噪声水平，对应用了 某一调制方案的组块的信息传输效率的量度。许多研究已经表明，在为 组定义质量量度范围时，RBIR是有效的质量量度。进行分类来就每个 组而言将RBIR动态范围限定在某一 范围。根据本发明有利的实施例， 每个组的动态RBIR范围被限定在大约0.3。仿真已经示出了如果每个组 所具有的质量变化在RBIR 0.3或大约RBIR 0.3之内，那么信道能够达 到非常接近于最优的吞吐量。图6给出了相应的仿真结果。之后，对于 每个组，在利用所选择的码率和调制模式对数据字进行编码和调制并最 终将其传送到接收器之前，通过选择调制^^莫式和码率来使链路(或信道)
与信道条件相适应。在将组块或子信道分类成组时，还可以使用其他的 信道质量指示器。信道质量指示器可以是SINR、 RBIR、吞吐量或标准 化吞吐量、或者SNIR的任何其他非线性函数，或任何其他信道质量指 示器。在已经估计了信道质量从而获得信道质量指示器之后，根据信道 质量指示器进行分类。存在着对数据字实施不同码率的不同方法。#4居本发明的第 一实施 例，每个组都具有单独的码块，所述码块具有设定的码率。
根据本发明的笫二实施例，各组共享相同的码块，但是仍具有不同
的码率。这需要对速率匹配(rate-matching)算法进行4务改，并且可能 还要对交织图案(interleaving pattern)进行修改。在该实施例中，非均 匀差错保护(unequal error protection UEP )被用来为不同组设置不同的 选定码率。这需要对速率匹配算法进行一些修改，以使其成为由标准化 主体3GPP所定义并且公布为技术规范3GPP TS 25.212的所谓Turbo码， 如果使用该代码，则可能还要对交织图案进行修改。用于非均匀差错保 护的可能方法的示例是
-在需要低码率的组中进行重复(repetition)。在这种情况下，根 据最佳组(即，具有最高选定码率的组)的码率来选择初始编码。对于 具有较低选定码率的组，通过在频域上重复编码数据来降低码率，以使 得保护能力得到增强。重复可以通过其他实施方式来完成，比如以扩展 图案(spreading pattern)进行扩展等；
-使用不均匀收缩率(uneven puncture rate )。在这种情况下，初 始编码基于具有最低选定码率的组。对于具有较高选定码率的组，移除 一些编码比特来获得较高的码率。巻积码的一个示例是基于速率兼容收 缩巻积码(RCPC )的被称作非均匀差错保护的方案。RCPC码在Fren倉er 等人于1998年4月的Communications Systems Group of Chalmers University of Technology才支术斗艮告21 "Multirate convolutional codes"中 被加以描述。巻积码是确定移除哪些比特的编码。它还基于母码，例如 具有RCPC中的收缩图案的1/3速率。
-将数据字的各组分划分为不同部分，其中数据字组分的第 一部分 通过具有高质量的组来传送，而数据字组分的第二部分通过具有低质量 的组来传送。例如，具有高码率的较好的组只包含第一传送分组(packet) 的部分。具有低码率的组包含第一传送分组和第二传送分组的部分。对 于turbo码，类似混合自动重传请求-递增冗余(HARQ-IR)的结构是可 能的。传送比特序列的次序可参考HARQ-IR的次序。而且，可以使用 对数据字实施不同码率的第 一和第二实施例之间的混合。
例如，可以为每个组选择调制模式。根据本发明的一个实施例，每 个组都具有用于质量组的所有子信道的单一调制才莫式。根据本发明的另一个实施例，调制模式适合于每个子信道的状态，例如，在基于OFDM 的系统中为每个组块选择调制模式。如果为每个組块或子信道选择调制 模式，则需要更多的开销信令。
图5描述了根据本发明的实施例的传输单元500,其^皮配置成在无 线通信系统中的信道上向接收单元传送数据字。该传输单元包括处理器 504,其具有用于估计信道的每个子信道的质量的装置506。可以基于指 示每个子信道质量的测量结果来估计每个子信道的质量。可以经由节点 的接收器505 (比如移动台)在处理器504中接收这些测量结果，其中 传输单元可位于该节点中。处理器504还具有用于根据每个子信道的估 计质量将子信道分类成多个质量组的装置507。处理器还具有选择装置 508,其纟皮配置成为每个组选择码率，该码率使该组的吞吐量最大化。 选择装置还可以被配置成为每个组或每个子信道选择调制方法。传输单 元500还包括编码器501,所述编码器501用于对数据字进行编码以使 得所述数据字的每个组分是依赖于编码数据字的该组分要被调制到哪 个子信道、根据处理器所选择的码率来编码的。为此，处理单元^皮配置 为向编码器通知所选择的码率。传输单元还包括调制器502,其被配置 成从编码器501接收编码数据字，并且对所述编码数据字进行调制。处 理器504还可以:故配置为向调制器502通知调制方法，该调制器应该4吏 用所述调制方法来调制编码数据字。传输单元还包括传输块503,其#皮 配置成从调制器接收经编码和调制的数据字，并将经编码和调制的数据 字传送到接收单元。用于估计的装置506、用于分类的装置507和用于 选择的装置508可以是传输单元500中分离的单元，并且位于处理单元 中。
根据本发明，传输单元大体上被描述为以硬件实现。尽管这样，本 发明还可以以软件或软硬件的组合来实现。在这种情况下，用于执行根 据本发明的方法权利要求的步骤的相应装置可以利用传输单元中的计 算机程序软件来实现。
图6示出了基于OFDM的系统的仿真结果。该结果示出了不同链路 自适应解决方案之间的比较。所有的解决方案列出如下，其中LA1和 LA2是本发明所提出的思想。鉴于它们是其中信号对噪声比(SNR)与 信号对干扰和噪声比(SINR)相等的链路仿真结果，因而示例图给出了 SNR。LAO:理想链路自适应，即，对每个信道状态(或根据每个子信道 的信道状态对每个子信道)的调制和码率自适应。 LA1:多码率，对每个组块采用调制自适应。
LA2:多码率，对每个码率采用单一调制模式(针对组的(group-wise) MCS自适应)。
LA3:单一码率，针对组块的(chunk-wise )调制自适应。
LA4:单一MCS。
仿真^f叚设包括
假设OFDM系统，其中每帧100个组块，每组块128个符号。对于 所有组块，传送功率是共同的。
多状态信道被建模成具有正态分布的SNR_dB的100个状态，其中 在左上方的示图中，标准偏差为5dB，在右上方的示图中为10dB,在 左下方的示图中为15dB，以及在右下方的示图中为20dB。大的变化(20 dB)被用于模拟带宽很大的情况，或用户接近小区边界的时候。
所使用的备选调制才莫式为{BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM}。在接收 单元中使用BICM-logMAX算法。
编码自适应能够选择/人0到1的任意码率来达到1%的BLER目标。
假设在传输单元和接收单元这二者中具有完全的信道信息(perfect channel knowledge )。
组块划分是以RBIR为基础的，将RBIR范围限定在每组在0.3内， 该RBIR范围以Drbir表示。
假设对于所有链路自适应解决方案，码块大小相同。并且，不考虑 由于不同的首部大小而引起的不同信令成本。在图6中可以看到，在一 帧内当信道剧烈变化时，LA1和LA2明显优于LA4。 LA1非常接近于理 想链路自适应，即LA0。在性能上，LA2和LA3彼此十分接近。
下面比较五种不同的链路自适应解决方案的信令成本
-LA4仅需要在传送器和接收器之间传送MCS，因此其耗费最低的开销。
-LA2是笫二最有效率的，其需要多个MCS信息和额外的信令来 向每个组块告知组索引。如果仅使用两个组(其^L证明为足以实现根据 图6的结果)，那么一个比特就足以标记组索引。
- LA3实施具有公共码率的针对组块的(chunk-wise )调制自适应，因此其信令成本仅次于LA2。虽然在只使用两个组的情况下仅需要一个 码率信息比特，但是需要两个比特来为每个块标记BPSK、QPSK、16QAM 和64QAM之中的调制才莫式。
-LA1需要比LA3更多的某些额外信令来向每个组块告知关于多 码率和组索引的信息。
-LA0效率最低，原因在于其需要向接收单元传送每个组块的码率
和调制模式信息。
如上所述，如果将子信道分类成多个组，且其中每个组使用所选择 的码率，则在经历高信道质量变化的信道上在其频率范围内的总吞吐量 将会增加。通过针对每个组使用一个码率，信令成本将会很低，在仅使 用有限数目的组时(例如根据信道变化而使用一至四个组)尤其如此， 而独立于信令成本的吞吐量仍然很高。
在附图和说明书中已经公开了本发明的优选实施例和示例，并且虽 然使用了特定术语，但是其仅作为一般和描述用途，并非用于限定目的， 本发明的范围在下面的权利要求中给出。
权利要求
1.一种用于在无线通信系统中的信道上从传输单元向接收单元传送数据字的方法，所述信道被划分成多个子信道，其中所述信道被分配有用于传输的频率间隔，并且每个子信道被分配有相应的子频率间隔，每个子频率间隔是所述频率间隔的一部分，其中所述方法包括步骤以确定码率对数据字进行编码(304)；将编码数据字调制到所述多个子信道上，其中编码数据字的组分被调制到子信道上；通过所述信道将经编码和调制的数据字传送(307)到接收器；特征在于所述方法进一步包括步骤估计(301)每个子信道的质量；根据每个子信道的估计质量将子信道分类(302)成多个质量组；和为每个质量组选择(303)码率；其中对数据字进行编码的步骤包括依赖于编码数据字的组分要被调制到哪个子信道上，根据选定码率对数据字的每个组分进行编码。
2. 如权利要求1所述的方法，其中对编码数据字进行调制的步骤 包括为每个质量组选择(305 ) —种调制方法；和 依赖于编码数据字的每个组分要被调制到哪个子信道上，根据所选 择的调制方法对编码数据字的每个组分进行调制(306)。
3. 如权利要求1所述的方法，其中对编码数据字进行调制的步骤 包括为每个子信道选择(305 )调制方法；和依赖于编码数据字的每个组分要被调制到哪个子信道上，根据所选 择的调制方法对编码数据字的每个组分进行调制(306)。
4. 如权利要求1-3中任何一项所述的方法，其中估计(301)每 个子信道的质量的步骤基于对每个子信道上的信号对噪声比SNR或信 号对干扰和噪声比SINR的测量。
5. 如权利要求1-3中任何一项所述的方法，其中估计(301)每 个子信道的质量的步骤基于对每个子信道上的接收比特信息率RBIR的 测量。
6. 如权利要求5所述的方法，其中对所述子信道进行分类(302), 以使得相同质量组的子信道的RBIR具有不超过0.3的动态范围。
7. 如前述权利要求中任何一项所述的方法，其中分类(302)步骤 包括将子信道分类成两个、三个或四个不同的质量组。
8. 如前述权利要求中任何一项所述的方法，其中在分离的码块中 对要被调制到属于不同质量组的子信道上的数据字的组分进行编码(304)。
9. 如权利要求1 - 7中任何一项所述的方法，其中在一个公共码块 中对数据字进行编码(304)。
10. 如权利要求9所述的方法，其中每个质量组的不同的选定码率 是通过所述公共码块中使用的非均匀差错保护方法来实现的。
11. 如权利要求10所述的方法，其中所述非均匀差错保护方法包括以第一选定码率对数据字进行编码；和通过在两个或更多子信道上对要以第二选定码率来编码的编码数 据字的每个组分的部分进行调制，以对要以第二选定码率来编码的编码 数据字的每个组分的部分进行重复，其中所述第二选定码率低于所述第 一选定码率。
12. 如权利要求10或11所述的方法，其中所述非均匀差错保护方 法包括以第一选定码率对数据字进行编码，从要以第三选定码率来编码的数据字的每个组分中移除一些编码 比特，所述第三选定码率高于所述第一选定码率，被称作不均匀收缩率。
13. —种无线通信系统中的传输单元(500),适于在无线通信系 统中的信道上向接收单元传送数据字，所述信道被划分为多个子信道， 其中所述信道^L分配有用于传输的频率间隔，并且每个子信道^皮分配有 相应的子频率间隔，每个子频率间隔是所述频率间隔的一部分，传送器包括编码器(501),适于以确定码率对数据字进行编码； 调制器(502 )，适于将编码数据字调制到所述多个子信道上，其 中所述调制器还适于将所述数据字的组分调制到子信道上；传输块(503 ),适于通过所述信道将经编码和调制的数据字传送到接收器；特征在于所述传输单元还包括用于估计每个子信道的质量的装置(506);用于根据每个子信道的估计质量，将子信道分类成多个质量组的装置(507);和选择装置(508 ),被配置成为每个质量组选择码率； 其中所述编码器(501)进一步被配置成依赖于数据字的组分要被调制到哪个子信道上，根据选定码率对数据字的每个组分进行编码。
14. 如权利要求13所述的传输单元(500 )，其中所述选择装置(508 ) 进一步被配置成为每个质量组选择一种调制方法，并且其中所述调制器(502 )进一步被配置成依赖于编码数据字的每个组分要被调制到哪个
15. 如权利要求13所述的传输单元(500)，其中所述选择装置(508) 进一步被配置成为每个子信道选择调制方法，并且其中所述调制器(502 )进一步被配置成依赖于编码数据字的每个组分要被调制到哪个 子信道上，根据所选择的调制方法对编码数据字的每个组分进行调制。
16. 如权利要求13-15中任何一项所述的传输单元(500)，其中 所述用于估计的装置(506)被配置成根据对每个子信道上的信号对噪 声比SNR或信号对干扰和噪声比SINR的测量来估计每个子信道的质 量。
17. 如权利要求13-15中任何一项所述的传输单元(500)，其中 所述用于估计的装置(506)被配置成根据对每个子信道上的接收比特 信息率RBIR的测量来估计每个子信道的质量。
18. 如权利要求17所述的传输单元(500),其中所述用于分类的 装置(507)被配置成对子信道进行分类，以使得相同质量组的子信道 的RBIR具有不超过0.3的动态范围。
19. 如权利要求13-18中任何一项所述的传输单元(500),其中 所述用于分类的装置(507)被配置成将子信道分类成两个、三个或四 个不同的质量组。
20. 如权利要求13 - 19中任何一项所迷的传输单元(500),其中 所述编码器(501)进一步被配置成在分离的码块中对要被调制到属于 不同质量组的子信道上的数据字的组分进行编码。
21. 如权利要求13-20中任何一项所述的传输单元(500)，其中 所述编码器(501)被配置成在一个公共码块中对数据字进行编码。
22. 如权利要求21所述的传输单元(500),其中每个质量组的不 同的选定码率是通过所述编码器(501)来实现的，所述编码器(501) 被配置成以第一选定码率对数据字进行编码；和通过在两个或更多子信道上对要以第二选定码率来编码的编码数 据字的每个组分的部分进行调制，以对要以第二选定码率来编码的编码 数据字的每个组分的部分进行重复，其中所述第二选定码率低于所述第 一选定码率。
23. 如权利要求21或4又利要求22所述的传输单元(500)，其中 每个质量组的不同的选定码率是通过所述编码器(501)来实现的，所 述编码器(501 )被配置成以第 一选定码率对数据字进行编码，从要以第三选定码率来编码的数据字的每个组分中移除一些编码 比特，所述第三选定码率高于所述第一选定码率。
24. —种可加载到驻留在传输单元(500)中的数字计算机设备的 存储器中的计算机程序产品，其中所述计算机程序产品包括用于当所述 计算机程序产品在所述计算机设备上运行时执行权利要求1- 12中任何 一项所述的方法的软件代码部分。
全文摘要
在通过无线通信系统中的信道从传输单元向接收单元传送数据时，已经观察到在吞吐量中存在固有损耗，特别是对于在其频率范围内经历高信道质量变化的信道。为了提高这种信道上的吞吐量，提议如下估计(301)信道的每个子信道的质量，根据估计的质量将子信道分类(302)成多个质量组，并且为每个质量组选择(303)码率。之后当对待传送的数据字进行编码(304)时，使用这样的针对每个质量组的选定码率。发明人所执行的仿真示出了通过将子信道分为有限数量的组，例如依赖于信道质量变化的一至四个组，能够以最低的额外开销形式的信令成本获得高吞吐量。
文档编号H04L1/00GK101300768SQ200580051991
公开日2008年11月5日 申请日期2005年11月4日 优先权日2005年11月4日
发明者J·阿克斯纳斯, 蕾 万 申请人:艾利森电话股份有限公司