用于为无线通信系统提供链路自适应方案的方法和设备的制作方法

文档序号:7642200阅读:139来源:国知局
专利名称:用于为无线通信系统提供链路自适应方案的方法和设备的制作方法
技术领域
-本发明的各种示例性实施方式一般地涉及通信。
背景技术
无线通信系统,例如蜂窝系统(例如扩频系统(诸如码分多址 (CDMA)网络),或时分多址(TDMA)网络),连同丰富的服务 和特征集合来向用户提供移动性的便利。这种便利已经由数量不断
增长的消费者大量的采用,作为在传送语音和数据(包括文本和图 形信息)方面中用于商业和个人用途的接受的通信模式。由于订户 的类型和他们通信的需要各种各样,服务提供商关注于提供反映不 同服务质量(QoS)水平的服务。例如,对于个人使用,订户可以适 应较低的QoS水平(例如,相对较高的延迟、较低的数据速率或较 低的可用性)作为较低收费的折衷。另一方面,商业订户很可能需 要较高的QoS水平,因为最小的延迟、高速度和高可用性相对于费 用是更加重要的。因此,随着无线通信技术的持续演进,对于具有 不同QoS要求的应用的支持势在必行。这有助于网络容量的高效管 理。
认识到传输错误将对容量施加显著的成本,因为损坏的分组可
以要求重传该分组,从而消耗额外的带宽而没有增加有效的吞吐量。 因此,纠错机制在保证高吞吐量和有效带宽利用中起到重要的作用。 传统的纠错方法是不灵活的,因为它们不能支持不同的误包率 (PER)和不同应用的延迟要求。这些方法还需要操作方面的显著开 销,从而破坏了来自于其使用的任何益处。
因此,需要一种提供有效纠错机制的方案,其可以在最小化开销的同时支持QoS要求。

发明内容
这些和其他需要由本发明解决,其中提出 一种用于提供利用多 速率信道的纠错方案的方法。
根据本发明一个实施方式的一个方面, 一种方法,包括将第一 速率分配给第一纠错信道。所述方法还包括将第二速率分配给第二 纠错信道,其中所述第一速率不同于所述第二速率。
根据本发明一个实施方式的另一方面, 一种设备,包括处理器, 所述处理器配置为将第一速率分配给第一纠错信道,以及配置为将 第二速率分配给第二纠错信道,其中所述第一速率不同于所述第二 速率。
根据本发明一个实施方式的另一方面, 一种方法,包括通过第 一速率的第一纠错信道传输分组。所述方法还包括通过第二速率的 第二纠错信道传输另 一个分组,其中所述第 一速率不同于所述第二速率。
根据本发明一个实施方式的另一方面, 一种设备,包括收发器, 所述收发器配置为通过第一速率的第一纠错信道传输分组,以及配 置为通过第二速率的第二纠错信道传输另一个分组。所述第一速率 不同于所述第二速率。
根据本发明一个实施方式的另一方面, 一种系统,包括基站, 所述基站配置为将不同的速率分配给多个同步纠错信道。所述系统 还包括终端,所述终端配置为通过所述同步纠错信道中的 一 个传输分组。
根据本发明实施方式的另一方面, 一种系统,包括终端,所述 终端配置为将不同的速率分配给多个同步纠错信道。所述系统还包 括基站,所述基站配置为通过所述同步纠错信道中的 一 个传输分组。
简单地通过说明包括被认为是实施本发明的最好模式的多个特 别实施方式和实现,从以下详细的描述中,本发明的其他方面、特 征和优势容易变得明显。本发明还能够是其他和不同的实施方式,
离本发明的精神和范围。因而,附图和描述实际上被认为是说明性 的而不是限制性的。


在附图的各个图中,通过示例而非限制的方式示出了本发明,
其中相同的参考数字表示类似的单元,并且其中
图1是根据本发明各种实施方式的能够利用多速率N信道纠错 机制的无线系统的架构图2A和图2B是根据本发明各种实施方式的涉及多速率N信道 纠错机制的过程的流程图3是传统N信道同步混合自动重传请求(HARQ)方案的示
图4是传统异步自适应增量冗余(AAIR)方案的示图; 图5A和图5B是根据本发明各种实施方式的多速率N信道 HARQ方案的示图7A和图7B是能够支持本发明的各种实施方式的不同蜂窝移 动电话系统的示图8是根据本发明一个实施方式的能够在图7A和图7B的系统 中操作的移动台的示例性组件的示图;以及
图9是根据本发明一个实施方式的能够支持这里所述处理的企
业网络的示图。
具体实施例方式
公开了 一种用于提供多速率N信道纠错机制的设备、方法和软 件。在以下描述中,出于解释的目的,阐述了各种具体细节以提供 本发明实施方式的透彻理解。然而,对于本领域技术人员而言4艮明 显的是,可以在没有这些具体细节或通过等同布置来实施本发明的 实施方式。在其他情况中,以框图的方式示出了公知的结构和设备, 以避免不必要地对本发明实施方式造成混淆。
尽管关于分组数据网络和混合自动重传请求(HARQ)方案讨论 了本发明的实施方式,本领域的技术人员应该认识到本发明可应用 于任何类型的通信系统(例如,无线网络、有线网络等)以及其他 等同的纠错和/或速率自适应机制。 —
图1是根据本发明各种实施方式的能够利用多速率N信道纠错 机制的无线系统的架构图。通过示例,这里描述的纠错机制是混合 自动重传请求(HARQ )机制。混合ARQ ( HARQ )提供链路自适应 机制,并且是ARQ和前向纠错(FEC)技术的组合。结合重传的分 组使用错误的分组。无线网络100包括一个或多个接入终端(AT) 101,其中一个AT 101示出为通过空中接口 103与接入网络(AN) 105通信。HARQ方案允许例如AT 101的4^收器向发射器(例如, AN 105)指示已经错误地接收了分组或子分组,并且因此,请求AN 105重新发送一个或多个特定分组。这可以利用停等(SAW)过程 完成,其中AN105在发送或重发送分组之前等待来自于AT101的响应。
根据一个实施方式,系统IOO提供第三代合作伙伴计划2 (3GPP2 ) cdma2000高速率分组数据修订C (还称为cdma2000演进 阶段2, DO修订C)网络。在另一个实施方式中,系统100还支持 3GPP长期演进(LTE)系统。在cdma2000系统中,AT101等同于 移动台,并且接入网络105等同于基站。
AT 101是一种向用户提供数据连通性的设备。例如,AT 101可
以连接到计算系统,例如个人计算机、个人数字助理等,或者支持
数据服务的蜂窝手机。无线配置包括两种操作模式lx和多载波(即, Nx,其中N是整数)。多载波系统采用多个lx载波以增加通过前 向链路到AT 101 (或移动台)的数据速率。因此,与lx技术不同, 多载波系统在多个载波上操作。换言之,AT 101能够同时接入多个 载波。此外,反向链路可以使用多个载波。
AN105是提供分组交换数据网络(例如,全球因特网113)和 AT 101之间数据连接性的网络设备。AN 105经由分组控制功能 (PCF) 109与分组数据服务节点(PDSN) lll进行通信。AN 105 或PCF109提供SC/MM (会话控制和移动性管理)功能,除了其他 功能之外,该功能包括存储HRPD会话相关信息,执行终端认证过 程以确定当AT 101正在接入无线网.络时是否应当认证AT 101,并 且管理AT101的位置。在3GPP2 A.S0001-A v2.0中,2001年6月 的题目为 "3GPP2 Access Network Interfaces interoperability Specification"中进一步描述了 PCF 109,其通过参考而整体引入于 此。
此外,AN 105与AN-AAA (认证、授权和计费实体)107通信, 其为AN 105提供了终端认证和授权功能。
cdma2000 lxEV-DV (演进-数据和语音)以及lxEV-DO (演进-优化的数据)两者的空中接口标准指定了在前向链路和反向链路上 通过空中接口在传输分组数据中使用的分组数据信道。无线通信系 统IOO可以设计为提供各种类型的服务。这些服务可以包括点到点 服务或专用服务,诸如语音和分组数据,从而将数据从传输源(例 如,基站)传输到指定接收终端。这样的服务还可以包括点到多点 (即,多播)服务,或广播服务,从而将数据从传输源传输到多个 4妄收终端(例如,AT 101 )。
在多址无线通信系统100中,通过一个或多个AT 101在用户之 间执行通信,并且一个无线台上的用户(接入终端)通过在反向链
路上向基站传送信息信号而与第二无线台上的第二用户通信。AN
105接收信息信号并通过前向链路将该信息信号传送到AT台101。 然后,AN 105将该信息信号在前向链^各上传送到台101。前向链路 表示从AN105到无线台101的传输,而反向链路表示从台101到 AN 105的传输。AN 105在反向链路上从无线台上的第 一用户接收数 据,并通过公共交换电话网络将该数据路由到干线台上的第二用户。 在很多通信系统(例如IS-95 、宽带CDMA ( WCDMA )以及IS-2000 ) 中,前向链路和反向链^各被分配单独的频率。
在一个示例性实施方式中,AN 105包括高速分组数据(HRPD) 基站,以支持高数据速率服务。应当理解的是,基站经由一个或多 个收发器来提供接入终端与网络之间的射频(RF)接口 (载波)。 HRPD基站针对HRPD基站所服务的每个扇区(或小区)为HRPD 应用4是供单独的仅数据(DO)载波。单独的基站或载波(未示出) 提供用于语音应用的语音载波。HRPD 4妾入终端可以是DO接入终端 或能够同时使用语音服务和数据服务的双模移动终端。为了进行数 据会话,HRPD接入终端连接到DO载波以使用DO高速数据服务。 数据会话由分组数据服务节点(PDSN) 111控制,其路由在HRPD 接入终端和互联网之间的所有数据分组。PDSN 111具有通往分组控 制功能(PCF) 109的直接连接,该PCF 109与HRPD基站的基站控 制器(BSC)接口连接。BSC负责HRPD基站的操作、维护以及监 管,语音编码,速率适配以及无线资源的处理。需要理解的是,BSC 可以是单独节点或可以与 一 个或多个HRP D基站位于 一 处。
在lx载波中,每个HRPD基站可以服务于多个(例如三个)扇 区(或小区)。然而,需要理解的是,每个HRPD基站通常可以仅 服务于单个小区(称为全向(omni)小区)。还需要理解的是,网 络100可以包括多个HRPD基站,每个HRPD基站服务一个或多个 扇区,其中HRPD移动终端能够在相同HRPD基站的不同扇区之间 或不同HRPD基站的扇区之间进行切换。对于每个扇区(或小区), HRPD基站进一步采用单个共享的时分复用(TDM)前向链路,其
中一个单个hrpd移动终端可以由单个用户分组来服务,并且在任 何实例中多个移动终端可以由多用户分组来服务。前向《连路吞吐率
由所有HRPD移动终端来共享。HRPD接入终端通过将其数据速率 控制(DRC)指向扇区并根据信道状况(即基于信道的载干(C/I) 比)请求前向数据速率,而选择HRPD基站的服务扇区(小区)。
无线通信技术不断演进以为具有不同特性的多种应用提供较高 的数据速率和更佳的服务质量。cdma2000高速分组数据(HRPD ) 标准通过1.25MHz载波频率^是供高的数据速率。该系统在一个 1.25MHz载波(lx)中提供仅数据(DO)服务,其有时也被称为lx DO系统。为了进一步改进服务提供,该cdma2000 HRPD标准需要 考虑多载波CDMA系统。在该系统(称为多载波HRPD( MC-HRPD ) 系统或NxDO系统)中,接入终端(AT)可以在多个1.25MHz频 带中传输和/或接收数据流。cdma2000 HRPD系统的进一步演进使用 先进通信技术,诸如正交频分复用(OFDM)、多输入多输出(MIMO) 技术、空分多址(SDMA)以及干扰消除。这些系统可以在1.25MHz 频 20MHz频i普中操作。
一种用于在多载波操作中容纳多个AT的方法在2005年6月20 的3GPP2文献C25-20050620-030,题目为"Increased Forward Link MAC Indices For Multi-Carrier Operation"中进行解释(其通过参考 而整体引入于此)。
图2A和图2B是根据本发明各种实施方式的涉及多速率N信道 纠错机制的过程的流程图。系统101利用多个纠错信道-例如HARQ 信道。根据各种实施方式,这些信道是同步的。参见图2A,经步骤 201,为多个信道分配不同的速率,以l更一个信道具有一个特定的速 率,并且另一个信道被指定另一个速率。换言之,重传之间的时间 间隔可以从一个信道到另一个信道而改变,但是在特定信道内(即, HARQ实例),传输之间的时间间隔是固定的以保持通信的同步特 征。
在该示例中,在AT 101处执行纠错信道的分配;然而,可以想
到该分配也可以在AN 105处执行。经步骤203,在AT101处通过 HARQ信道从AN 105接收分组(或子分组)。AT101通过对应于 多速率HARQ配置-(例如,HARQ信道参数)的合适确认信道冲是供 确认信令(步骤205 )。确认信令可以包括ACK (确认)和/或NACK (否定确认)消息。
在步骤207中,信道速率中的任何一个可以基于各种参数动态 地调节。例如,例如HARQ信道的纠错信道的速率可以基于分组的 传输格式、预计的接收节点和/或传输净荷而改变。在一个实施方式 中,HARQ信道的速率可以是传输格式信息的部分;例如,传输格 式可以由编码器分组大小、时隙数量和其他参数的n-元组(n是任何 整数)规定。HARQ实例的速率可以作为另一个条目添加进入传输 格式。而且,HARQ信道的速率可以根据HARQ实例改变。
而且,该示例中的纠错机制提供协商纠错参数的能力,如图2B 所示。因而,AT 101和AN 105例如可以协商每个HARQ实例的瑜 认信令消息的相关定时、每个传输单元的持续时间和最大传输单元 数量,如在步骤211中。在完成协商时,在步骤213中,AT 101使 用协商的参数进行通信;这样的通信例如可以称作执行ARQ操作。 该通信之后,AT 101和AN 105可以协商这些参数(如由步骤215 确定此类重协商是否是期望的)。根据步骤211和213,可以如前进 行纠错参数的修改。
因此,每个HARQ实例的相关定时、每个传输持续时间和传输 的最大数量可以被配置并且在通信的开始协商,并且可以在通信期 间的任何点处进行重配置和重协商。例如,可以经由信令消息传递 该配置和重配置。
为了更好地理解上述多速率N信道纠错机制,研究图3和图4 的传统纠错方法是具有指示意义的。
图3和图4分别是N信道同步混合自动重传请求(HARQ )以 及异步自适应增量冗余(AAIR)的传统纠错机制。传统技术(如图 3和图4所示)例如包括同步4信道HARQ机制以及异步自适应增
量冗余(AAIR)。同步4信道HARQ机制已经在cdma2000高速分 组数据(HRPD )中采用,而AAIR已经在cdma2000 Rev.D ( EV-DV ) 中采用。然而,这些技术拥有各自的缺点。N信道同步HARQ的一 个缺点是该方案不灵活。例如,该方案不能容易地适应不同的QoS 水平。AAIR和其他异步ARQ机制一般要求基本的开销以操作,这 有效地否定了实现此类机制的益处。
参见图3,在N信道同步HARQ中,数据流301的全部传输占 空比分成N个交织(N是任何整数)。出于说明的目的,两个信道 (命名为B信道和G信道)以"B,,和"G"前缀表示。传输表示为 "Xyz",其中"X"表示HARQ信道ID (标识),"y,,表示为那 个HARQ信道上的分组ID并且"z"表示为传输中分组的子分组ID。 例如,"BOO"指示在"B,, HARQ信道上传输的第一分组的第一子 分组。在每个HARQ信道内卜基本ARQ机制是停等。在该示例中, ACK消息303通过"B,, HARQ信道由接收器(例如,AT 101 )在 接收该BOO子分组时发送。独立地,"G" HARQ信道用于传输 NACK消息305以通知发射器(例如,AN 105 )不曾接收到GOO子 分组。G01分组也没有接收到,这导致AT 101通过"G" HARQ信 道传输NAK消息307。然而,G02的传输是成功的;因此,AT 101 向AN 101发送ACK消息309指示该情况。相对于"B" HARQ信 道,没有接收到B10子分组,从而NAK消息311发送到AN 105。 Bll子分组导致传输ACK消息313以确认该子分组的成功传递。通 过使用多个信道,可以达到全占空比。即,在一个信道等待来自于 AT101的确认时,传输可以发生在其他HARQ信道上。然而,该方 法未能认识到需要更灵活地适应与潜在不同的服务水平速率相关的 不同应用。
对于自适应异步增量冗余,也有多个HARQ信道。在该情况中, 图4示出了图3的示例中的"B"和"G"信道。不像同步HARQ, H A R Q信道的相关定时不是固定的。每个传输的持续时间也可以改 变,从而适应信道条件。因此,AAIR操作使用改变传输持续时间的 数据流401内的子分组。因此,信令消息403可以在不同时间到达 AN 101。应该指出,该方法部分地需要显著的开销,以4更适应传输 的异步性质。
通过对比,图5A和图5B的多速率N信道纠错机制克服了图3 和图4的机制的缺点。下面详细描述该多速率N信道纠错机制的操 作。
图5A和图5B是根据本发明各种实施方式的多速率N信道 HARQ方案的示图。利用该方案,HARQ信道可以具有不同速率。 换言之,重传之间的时间间隔可以针对不同的HARQ信道而不同。 然而,这些HARQ信道在本质上仍旧是同步的,即,传输之间的时 间间隔对于一个HARQ实例保持桓定,^v而可以最小化开销。多速 率N信道HARQ方案具有比得上单速率N信道HARQ的复杂性和 开销,但是在支持不同的延迟和吞吐量要求方面更灵活。
在一个示例性实施方式中,所有传输单元(在图5A中示出)具 有数据流501内的相同的持续时间;这些传输单元可以称作子分组。 该持续时间可以是时隙-例如,物理层传输中的基本单位。应该指出, 该持续时间可以是时隙或多个时隙的 一部分。参见图5A,多个HARQ 信道的定时是固定的。出于解释的目的,三个HARQ信道如下示出 "B,,信道("Bxx" ) ; "G"信道("Gxx")以及"G主要"信 道("G,xx")。在该示例中,每4个时隙4吏用"B"信道;每8个 时隙使用"G"信道;每8个时隙还使用"G主要"信道。
例如,在前向链路中,"G"和"G主要"信道可以用于到要求 高数据速率的移动台(接入终端或设备)的传输。对于那些移动台, 衰落经常对于调度器利用良好的信道条件来说太快。因此,可能需 要增加重传之间的时间间隔来实现更多的时间分集。此外,较低速
率的HARQ信道可以用于支持低成本的接收器,因为重传之间较大 的时间间隔允许接收器(例如,AT 101)使用更多时间在发回确认 之前解码分组。
另一方面,"B"信道可以用于到低速移动的传输。对于这些移
动台,信道条件通常緩慢地改变。因此,调度器获取准确的信道状 态信息并且适应传输速率是可能的。在该情况中,减小重传之间的 时间间隔是有更多优势的,从而信道条件不会改变太多而令速率自 适应不4青确。
质量的应用(例如,QoS水平、服务水平协商(SLA)等)。例如, 具有较高速率的HARQ信道可以用于支持延迟敏感的应用,诸如分 组语音应用,包括IP (因特网协议)语音的电话服务,同时,具有 较低速率的HARQ信道可以用于支持尽力服务业务。
对应于各自HARQ信道的确认信令消息503以关于特定信道的 固定时间间隔进行传输。
图5B示出了多速率N信道HARQ的另一个实施方式。在该示 例性实施方式中,子分组可以具有不同的持续对间。如图所示,通 过示例,数据流505中的子分组"G00"在两个时隙中传输,同时子 分组"B00"在一个时隙中传输。然而,"G"信道和"B"信道的 相关定时是固定的。
除了 (或代替)上述实施方式之外,可以想到多速率N信道纠 错机制可以以很多其他形式实现。尽管两个不同速率在上述示例性 实施方式中示出,多速率N信道纠错机制可应用于包括多于两个速 率和多于两个持续时间的其他情况中。而且,如图5A和图5B所示, 该确认的定时不需要固定。
描述的多速率HARQ信道(提供传输间的不同时间间隔)拥有 多个优势。例如,图5A和图5B的设置提供了用于支持各种信道条 件和不同应用的很大灵活性。此外,在该方法下,可以达到对无线 资源更有效的利用。
本领域技术人员将意识到,可以通过软件、硬件(例如通用处 理器、数字信号处理(DSP)芯片、专用集成电路(ASIC)、现场 可编程门阵列(FPGA)等等)、固件或它们的组合来实现用于在多 载波系统中提供多速率N信道纠错机制的处理。以下详细描述用于
执行所述功能的示例性硬件。
计算系统600包括总线601或用于传送信息的其他通信机制,以及 耦接到总线601以便处理信息的处理器603。计算系统600还包括耦 接到总线601以用来存储信息和将由处理器603所执行的指令的主 存储器605,例如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储设备。 主存储器605还可用于存储处理器603执行指令期间的临时变量或 其他中间信息。计算系统600还可以包括耦接到总线601以用来存 储处理器603所用的指令和静态信息的只读存储器(ROM) 607或 其他静态存储设备。存储设备609,例如磁盘或光盘,耦接到总线 601以用于持续性地存储信息和指令。
计算系统600可以经由总线601耦接到显示器611,例如液晶显 示器或有源阵列-显示器,用于向用户显示信息。输入设备613,例如 包括字母数字键和其他键的键盘,可以耦接到总线601,用于向处理 器603传送信息和命令选择。输入设备613可以包括光标控制,例 如鼠标、轨迹球、光标方向键,用于向处理器603传送方向信息和 命令选择,并用于控制显示器611上的光标移动。
根据本发明的各种实施方式,这里所描述的处理可以由计算系 统600响应于处理器603执行主存储器605中所含指令的设置而提 供。此指令可以从其他计算机可读介质(例如存储设备609)中读入 到主存储器605。主存储器605中所含指令的设置的执行使得处理器 603执行这里所述的处理步骤。还可以采用多处理设置中的一个或多 个处理器来执行主存储器605中所含指令。在可选的实施方式中, 可以使用硬连线电路来替代或与软件指令组合,以实现本发明的实 施方式。在另一例子中,可以使用例如现场可编程门阵列(FPGA) 的可重新配置硬件,其中该逻辑门电路的功能和连接拓朴可以在运 行时通过对存储器查找表进行编程而自定义。因此,本发明的实施 方式不限于硬件电路和软件的任何具体组合。
计算系统600还包括耦接到总线601的至少一个通信接口 615。该通信接口 615提供耦接到网络链路(未示出)的双向数据通信。
该通信接口 615发送和接收电、电磁、或光信号,这些信号携带表 示各种类型的信息的数字数据流。此外,通信接口615可以包括外 围接口设备,例如通用串行总线(USB)接口 、 PCMCIA(个人计算 机存储器卡国际联盟)接口等。
处理器603可以执行正在被接收的传输代码,和/或在存储设备 609或其他非易失性存储区中存储该代码以用于后续执行。以此方 式,计算系统600可以以载波的形式获取应用代码。
这里所使用的术语"计算机可读介质,,表示参与向处理器603 提供指令以供执行的任何介质。此介质可以采用很多形式,包括但 不限于非易失性介质、易失性介质以及传输介质。非易失性介质包 括例如光盘或磁盘,例如存储设备609。易失性介质包括动态存储器, 例如主存储器605。传输-介质包括同轴电缆、铜线和光纤,包括包含 总线601的线路。传输介质还可以采用声波、光波或电^f兹波的形式, 例如在射频(RF)和红外(IR)数据通信过程中生成的那些。计算 机可读介质的一般形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任意 其他磁性介质、CD-ROM、 CDRW、 DVD、任意其他光学介质、打 孔卡、纸带、光学标签片、具有孔状或其他光学可识别标记式样的 任意其他物理介质、RAM、 PROM以及EPROM、 FLASH-EPROM、 任意其他存储器芯片或盒式磁盘、载波或计算机可以从中读取的任 意其他介质。
各种形式的计算机可读介质可以参与向处理器提供指令以供执 行。例如,用于执行本发明至少一部分的指令最初可以来源于远程 计算机的磁盘。在此情况下,远程计算机将指令加载到主存储器中 并使用调制解调器通过电话线来发送该指令。本地系统的调制解调 器通过电话线接收该数据,并使用红外发射机将该数据转换为红外 信号,并将该红外信号传输到便携式计算设备,例如个人数字助理 (PDA)或膝上型计算机。便携式计算设备上的红外检测器接收来 源于红外信号的信息和指令,并将该数据放置于总线上。该总线将
数据传递到主存储器,处理器从该存储器中获取并执行指令。可选 择地,主存储器所接收的指令可以在由处理器执行之前或之后存储 在存储设备上。
图7A和图7B是能够支持本发明各种实施方式的不同蜂窝移动
电话系统的示图。图7A和图7B示出了示例性虫奪窝移动电话系统, 每个系统具有移动台(例如手机)和基站,在该移动台和基站中具 有安装有硬件、软件、集成电路和/或半导体设备的收发器(作为数 字信号处理器(DSP)的一部分)。例如,无线网络支持国际电信联 盟(ITU)为国际移动通信2000 (IMT-2000)定义的第二和第三代
(2G和3G)服务。出于解释的目的,参考cdma2000架构来解释无 线网络的载波和信道选择功能。作为IS-95的第三代版本,cdma2000 正在第三代合作伙伴计划2 (3GPP2)中进行标准化。
无线网络700包括与基站子系统(BSS) 703通信的移动台701
(例如手机、终端、台站、单元、设备或针对用户的任何类型的接 口 (例如可佩戴电路等))。根据本发明一个实施方式,无线网络 支持国际电信联盟(ITU)为国际移动通信2000 (IMT-2000)定义 的第三代(3G)服务。
在此例子中,BSS 703包括基站收发台(BTS) 705和基站控制 器(BSC) 707。尽管示出了单个BTS,但需要意识到,多个BTS通 常通过例如点对点链路连接到BSC。每个BSS 703通过传输控制实 体或分组控制功能(PCF) 711链接到分组数据服务节点(PDSN) 709。由于PDSN 709用作到外部网络(例如互耳关网713或其他个人 消费者网络715)的网关,所以PDSN 709可以包括接入、授权和计 费系统(AAA)717,以安全地确定用户的身份和权限,并跟踪每个 用户的活动。网络715包括网络管理系统(NMS) 731,其链接到通 过归属AAA 737所保护的归属代理(HA) 735而4妾入的一个或多个 数据库733。
尽管示出了单个BSS 703,但需要意识到,多个BSS 703通常连 接到移动交换中心(MSC) 719。 MSC719提供通往电路交换电话网
络例如公共交换电话网络(PSTN) 721的连通性。类似地,还需要 意识到,MSC 719可以连接到相同网络700上的其他MSC 719和/ 或连接到其他无线网络。MSC 719通常配置有拜访位置寄存器
(VLR) 723数据库,其保持关于到该MSC 719的活跃订户的临时 信息。VLR 723数据库内的数据在很大程度上是归属位置寄存器
(HLR) 725数据库的副本,该归属位置寄存器存储详细的订户服务 订制信息。在一些实现中,HLR 725和VLR 723是相同的物理数据 库;然而,HLR 725可以位于例如通过7号信令系统(SS7)网络接 入的远程位置。包含订户专用认证数据(例如认证密钥)的认i正中 心(AuC)727与HLR725相关联,以用于认i正用户。此外,MSC 719 连接到短消息服务中心(SMSC) 729,其存储和转发去往和来自无 线网络700的短消息。
一在蜂窝电话系统的通常操作期间,BTS— 705接收和解调来自进行 电话呼叫或其他通信的移动单元701集合的反向链路信号集合。给 定BTS 705所接收的每个反向链路信号在该台站中处理。所得数据 转发给BSC 707。 BSC 707提供呼叫资源分配和移动性管理功能,包 括BTS 705之间软切换的安排。BSC 707还将接收到的数据路由到 MSC 719, MSC719进而为与PSTN 721的接口提供附加的路由和/ 或交换。MSC719还负责呼叫建立、呼叫终止、MSC间切换管理以 及辅助性服务,并收集、计费和记账信息。类似地,无线网络700 发送前向链路消息。PSTN 721与MSC719 4妾口连接。MSC719附加 地与BSC 707接口连接,BSC 707进而与BTS 705通信,BTS 705 调制并传输前向链路信号集合到移动单元701集合。
如图7B所示,通用分组无线服务(GPRS)架构750的两个关 键单元是服务GPRS支持节点(SGSN) 732和网关GPRS支持节点
(GGSN) 734。此外,GPRS架构包括分组控制单元PCU ( 736 )和 链接到账单系统739的计费网关功能(CGF )738。 GPRS移动台(MS) 741采用订户身份模块(SIM) 743。
PCU 736是逻辑网元,其负责GPRS相关功能,例如空中接口接
入控制、空中接口上的分组调度以及分组组装和再组装。通常,PCU
736在物理上与BSC 745集成;然而,其可以与BTS 747或SGSN 732 放置在一起。SGSN 732提供与MSC 749等同的功能,包括移动性管 理、安全性以及接入控制功能,但这些是在分组交换域中。此外, SGSN 732通过例如使用BSSGPRS协议(BSSGP )的基于帧中继的 接口与PCU 736连接。尽管仅示出了一个SGSN,但需要意识到, 可以采用多个SGSN 731,并且多个SGSN 731可以将服务区域划分 为对应的路由区域(RA)。当在进行中的个人开发规划(PDP)上 下文期间发生RA更新时,贝'j SGSN/SGSN接口允许从旧SGSN到新 SGSN的隧穿。尽管给定的SGSN可以服务于多个BSC 745,但任何 给定的BSC 745通常与一个SGSN 732接口连接。而且,SGSN 732 可选地通过使用GPRS增强型移动应用部分(MAP)的基于SS7的 接口与HLR751连接,或通过使用信令连接控制部分(SCCP)的基 于SS7的接口与MSC 749连接。SGSN/HLR接口允许SGSN 732向 HLR751提供位置更新,并获取SGSN服务区域中的GPRS相关订 制信息。SGSN/MSC接口使得能够在电路交换服务和分组数据服务 之间进行协调,例如寻呼订户以进行语音呼叫。最后,SGSN 732与 SMSC 753接口连接,以使得能够在网络750上进行短消息收发功能。
GGSN 734是到外部分组数据网络例如互联网77或其他个人消 费者网络755的网关。网络755包括网络管理系统(NMS) 757,其 链接到通过PDSN 761访问的一个或多个数据库759。 GGSN 734分 配互联网协议(IP)地址,并且还可以对充当远程认i正拨入用户月良 务主机的用户进行认证。位于GGSN 734处的防火墙还净丸行防火墙 功能,以限制未认证业务。尽管仅示出了一个GGSN 734,但需要意 识到,给定SGSN 732可以与一个或多个GGSN 733接口连接,以允 许用户数据在两个实体之间隧穿,以及隧穿至和隧穿自网络750。当 外部数据网络通过GPRS网络750发起会话时,GGSN 734就当前服 务于MS 741的SGSN 732来询问HLR 751 。
BTS 747和BSC 745管理无线接口,包括控制哪个移动台(MS)
741在什么时刻接入无线信道。这些单元实质上在MS 741和SGSN 732之间中继消息。SGSN 732管理与MS741之间的通信,发送和 接收数据,并跟踪其位置。SGSN 732还登记MS741、认证MS741, 并加密发送到MS 741的数据。
图8是根据本发明的一个实施方式的能够在图7A和图7B的系 统中操作的移动台(例如手机)的示例性组件的示图。通常,无线 接收器根据前端和后端特性来定义。接收器的前端包含所有的射频 (RF)电路,而后端包含所有的基带处理电路。电话中相关的内部 组件包括主控制单元(MCU) 803、数字信号处理器(DSP) 805以 及包括麦克风增益控制单元和扬声器增益控制单元的接收器/发射器 单元。主显示器单元807向用户提供显示以支持各种应用和移动台 功能。音频功能电路809包括麦克风811和麦克风放大器,其放大 从麦克风811输出的语音信号。从麦克风811输出的被放大的语音 信号馈送给编码器/解码器(CODEC) 813。
无线部分815放大功率并转换频率,以经由天线817与移动通 信系统(例如图7A或图7B的系统)中包括的基站通信。功率放大 器(PA) 819和发射器/调制电路可操作地响应于MCU 803,其中来 自PA 819的输出耦接至双工器821或循环器或天线开关,这在现有 技术中是已知的。PA819还耦接到电池接口和功率控制单元820。
在使用中,移动台801的用户对麦克风811讲话,并且他的或 她的话音随同任何检测到的背景噪声被转换为模拟电压。然后该模 拟电压通过模数转换器(ADC) 823被转换为数字信号。控制单元 803将该f史字信号路由到DSP 805以在其中进行处理,例如语音编 码、信道编码、加密和交织。在示例性实施方式中,由未单独示出 的单元使用码分多址(CDMA)的蜂窝传输协议来对处理后的语音 信号进行编码,这在电信工业联盟的、用于双模式宽带扩频蜂窝系 统的TIA/EIA/IS-95-A移动台-基站兼容性标准中进行了详细描述; 其通过参考整体引入于此。
然后编码后的信号被路由到均衡器825,以补偿在传输通过空中
期间发生的任何频率相关损害,例如相位和幅度失真。在对比特流
进行了均衡之后,调制器827将该信号与在RF接口 829中生成的 RF信号进行组合。调制器827通过调频或调相而生成正弦波。为了 准备用于传输的信号,上变频器831将来自调制器827的正弦波输 出与合成器833所生成的另一正弦波组合,以获得期望的传输频率。 然后通过PA819发送该信号,以将信号增加到适当的功率电平。在 实际的系统中,PA 819充当可变增益放大器,其增益由DSP 805根 据从网络基站接收的信息来进行控制。然后该信号在双工器821中 进行滤波,并可选地发送到天线耦合器835以匹配阻抗,从而提供 最大功率传送。最后,信号经由天线817传输到本地基站。可以提 供自动增益控制(AGC)以控制接收器最终阶的增益。该信号可以 从那里转发到远程电话,该远程电话可以是另一蜂窝电话、其他移 动电话或连接到公共交换电话网络(PSTN)或其他电话网络的干线。.
传输到移动台801的语音信号经由天线817来接收,并立即由 低噪声放大器(LNA) 837进行放大。下变频器839降低载波频率, 同时解调器841剥离RF,仅留下数字比特流。然后该信号通过均衡 器825并且由DSP 805进行处理。数模转换器(DAC ) 843转换该 信号,并且所得输出通过扬声器845传输到用户,所以这些均处于 主控制单元(MCU) 803的控制下,其中该MCU可以实现为中央处 理单元(CPU)(未示出)。
MCU 803接收包括来自键盘847的输入信号的各种信号。MCU 803将显示命令和切换命令分别传递到显示器807和语音输出切换 控制器。此外,MCU 803与DSP 805交换信息,并且可以访问可选 地结合的SIM卡849和存〗诸器851。此外,MCU 803才丸行台站所要 求的各种控制功能。DSP 805可以根据该实现而对该语音信号执行多 种传统数据处理功能的任意一种。此外,DSP 805从麦克风811检测 的信号中确定本地环境的背景噪声水平,并将麦克风811的增益设 置为选择用以补偿移动台801的用户的自然趋势的水平。
CODEC 813包括ADC 823和DAC 843。存储器851存储包括呼
叫来电音调数据的各种数据,并且能够存储包括经由例如全球互联 网接收而来的音乐数据的其他数据。软件模块可以驻留于RAM存储 器、闪存、寄存器或现有技术中已知的任意其他形式的可写入存储
介质。存储器设备851可以是但不限于单存储器、CD、 DVD、 ROM、 RAM、 EEPROM、光存储或能够存储数字数据的任意其他非易失性 存储介质。
可选地结合的SIM卡849携带例如重要信息,例如蜂窝电话号 码、载波供应服务、订制细节以及安全信息。SIM卡849主要H务 来在无线网络上标识该移动台801。卡849还包含存储器,用于存储 个人电话号码注册区、文本消息以及用户专用移动台设置。
图9示出了示例性企业网络,其可以是使用基于分组和/或基于 小区的技术(例如异步传输模式(ATM)、以太网、基于IP等等) 的任意类型的数据通信网络。企业网络901为有线节点卯3以及无 线节点卯5-909 (固定或移动)提供连通性,上述节点均配置为执行 以上所述的处理。企业网乡各901可以与各种其4也网症备例如WLAN网 络911 (例如IEEE 802.11 ) 、 cdma2000蜂窝网络913、电话网络916 (例如PSTN)或公共数据网络917 (例如互联网)进行通信。
尽管已结合多个实施方式和实现而对本发明进行了描述,但本 发明并不如此局限,而是覆盖各种明显的修改和等同设置,其落入 所附权利要求书的范围内。尽管在权利要求中以特定组合来表达本 发明的特征,但可以预期的是,这些特征可以以任意组合和顺序来 设置。
权利要求
1.一种方法,包括将第一速率分配给第一纠错信道;以及将第二速率分配给第二纠错信道,其中所述第一速率不同于所述第二速率。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中所述纠错信道中的每个是 提供混合自动重传请求方案的同步信道。
3. 根据权利要求1所述的方法,其中所述第一速率对应于第一 服务水平,并且所述第二速率对应于第二服务水平。
4. 根据权利要求3所述的方法,其中所述第一服务水平支持包 括电话服务的分组语音应用。
5. 根据权利要求1所述的方法,进一步包括 协商与所述第一纠错信道相关的参数;以及根据所述协商的参数通过所述第 一 纠错信道接收分組。
6. 根据权利要求5所述的方法,进一步包括 在传输将要通过所述第一纠错信道进行传输的数据期间,重协商与所述第一纠错信道相关的所述参数。
7. 根据权利要求1所述的方法,进一步包括在传输单元的传输期间,动态地调节所述第 一 速率或所述第二速率。
8. 根据权利要求7所述的方法,其中所述动态调节基于传输单 元的格式、预计的接收终端,或所述传输单元的净荷。
9. 根据权利要求1所述的方法,其中通过多载波无线网络或正 交频分复用(OFDM)网络建立所述纠错信道。
10. —种设备,包括处理器,其配置为将第一速率分配给第一纠错信道,以及配置为 将第二速率分配给第二纠错信道,其中所述第一速率不同于所述第 二速率。
11. 根据权利要求IO所述的设备,其中所述纠错信道中的每个 是提供混合自动重传请求方案的同步信道。
12. 根据权利要求10所述的设备,其中所述第一速率对应于第 一服务水平,并且所述第二速率对应于第二服务水平。
13. 根据权利要求12所述的设备,其中所述第一服务水平支持包括电话服务的分组语音应用。
14. 根据权利要求IO所述的设备,其中所述处理器进一步配置为协商与所述第一纠错信道相关的参数,以及根据所述协商的参数 通过所述第 一 纠错信道接收分组。
15. 根据权利要求14所述的设备,其中所述处理器进一步配置 为在传输将要通过所述第一纠错信道进行传输的数据期间,重协商 与所述第 一纠错信道相关的所述参数。
16. 根据权利要求10所述的设备,其中所述处理器进一步配置 为在传输单元的传输期间,动态地调节所述第一速率或所述第二速. 率。
17. 根据权利要求16所述的设备,其中所述动态调节基于所述 传输单元的格式、预计的接收终端或所述传输单元的净荷。
18. 根据权利要求10所述的设备,其中通过多载波无线网络或 正交频分复用(OFDM)网络建立所述纠错信道。
19. 一种包括权利要求10所述设备的系统,所述系统进一步包 括收发器,其配置为通过所述第一纠错信道向终端传输分组。
20. —种方法,包括通过第一速率的第一纠错信道传输分组;以及 通过第二速率的第二纠错信道传输另一个分组,其中所述第一速 率不同于所述第二速率。
21. 根据权利要求20所述的方法,其中所述纠错信道中的每个 是提供混合自动重传请求方案的同步信道。
22. 根据权利要求20所述的方法,其中所述第一速率对应于第 一服务水平,并且所述第二速率对应于第二服务水平,并且所述第 一服务水平支持包括电话服务的分组语音应用。
23. 根据权利要求20所述的方法,进一步包括 协商与所述第 一 纠错信道相关的参数;根据所述协商的参数通过所述第 一 纠错信道传输数据;以及 在传输将要通过所述第一纠错信道进行传输的数据期间,重协商 与所述第一纠错信道相关的所述参数。
24. 根据权利要求20所述的方法,其中基于传输单元的格式、 预计的接收终端或者所述传输单元的净荷,在传输单元的传输期间 动态地调节所述第一速率或所述第二速率。
25. 根据权利要求20所述的方法,其中通过多载波无线网络或 正交频分复用(OFDM)网络建立所述纠错信道。
26. —种设备,包括收发器,配置为通过第一速率的第一纠错信道传输分组,— 以及配置为通过第二速率的第二纠错信道传输另一个分组,其中 所述第一速率不同于所述第二速率。
27. 根据权利要求26所述的设备,其中所述纠错信道中的每个 是提供混合自动重传请求方案的同步信道。
28. 根据权利要求26所述的设备,其中所述第一速率对应于第 一服务水平,并且所述第二速率对应于第二服务水平,并且所述第 一服务水平支持包括电话服务的分组语音应用。
29. 根据权利要求26所述的设备,进一步包括处理器,其配置为协商与所述第一纠错信道相关的参数,其中所 述收发器进一步配置为根据所述协商的参数通过所述第一纠错信道 传输另一个分组,所述处理器进一步配置为在传输将要通过所述第 一纠错信道进行传输的数据期间,重协商与所述第 一纠错信道相关 的所述参数。
30. 根据权利要求26所述的设备,其中基于传输单元的格式、 预计的接收终端或者所述传输单元的净荷,在传输单元的传输期间 动态地调节所述第一速率或所述第二速率。
31.根据权利要求26所述的设备,其中通过多载波无线网络或正交频分复用(OFDM)网络建立所述纠错信道。
32. 根据权利要求26所述的设备,进一步包括用于接收用户输入以发起通信网络上的通信的装置;以及 显示器,其配置为显示所述用户输入。
33. —种系统,包括基站,配置为将不同的速率分配给多个同步纠错信道;以及 终端,配置为通过所述同步确认信道中的一个传输分组。
34. 根据权利要求33所述的系统,其中通过多载波无线网络或 正交频分复用(OFDM)网络建立所述同步纠错信道,并且所述同步 纠错信道中的每个提供混合自动重传请求方案。
35. —种系统,包括终端,配置为将不同的速率分配给多个同步纠错信道;以及 基站,配置为通过所述同步纠错信道中的 一 个传输分组。
36. 根据权利要求35所述的系统,其中通过多载波无线或OFDM 无线网络建立所述同步纠错信道,并且所述同步纠错信道中的每个 提供混合自动重传请求方案。
全文摘要
提供一种用于在多载波无线网络或正交频分复用(OFDM)网络中用于纠错的方法。第一速率分配给第一纠错信道。第二速率分配给第二纠错信道,其中第一速率不同于第二速率。
文档编号H04L1/18GK101371485SQ200680052748
公开日2009年2月18日 申请日期2006年5月26日 优先权日2005年12月30日
发明者B·拉格霍撒曼, 皮周悦 申请人:诺基亚公司
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