通讯系统中代码组合的方法与流程

通讯系统中代码组合的方法本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2003/033917，国际申请日为2003年10月27日，进入中国国家阶段的申请号为200380104492.9，名称为“通讯系统中代码组合的方法和系统”的发明专利申请的分案申请。技术领域本发明涉及在有线或无线通讯系统中的广播或多点传播通信，也即已知的点对多点通信。更具体第说，本发明涉及一种在广播或多点传播通讯系统中对来自不同基站的数据进行代码组合的系统和方法。

背景技术：
通讯系统已经发展到允许从一个始发站向一个物理上不同的目的地站发送信息信号。在由始发站通过通讯信道传输信息信号中，信息信号先被转换为一种适合通过通讯信道有效传输的形式。信息信号的转换或调制，包括通过将生成的调制载波的频谱限制在通讯信道带宽范围内的方式，根据信息信号改变载波的参数。在目的地站，由通讯信道上接收到的调制载波复制出原始信息信号。通常通过使用始发站使用过的调制过程的反调制来完成这样的复制。调制也有利于在一个公用通讯信道上多个信号的多址联接，如同时传输和/或接收。多址联接通讯系统一般包括多个用户站，在一个相对短的持续时间内请求间歇性服务而不是连续地访问公用通讯信道。在本领域已经知道了几个多址联接技术，例如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)和调幅多址(AM)。另一种多址联接技术是一种码分多址(CDMA)扩展频谱系统，遵从“TIA/EIA/IS-95双模宽频带扩频蜂窝系统的移动站-基站兼容性标准”，以下称作IS-95标准。在转让给本发明受让人的美国专利No.4,901,307(题为“使用卫星或陆地中继器的扩频多址联接通讯系统”)以及美国专利No.5,103,459(题为“在一个CDMA蜂窝电话系统中产生波形的系统和方法”)中，披露了在多址联接通讯系统中使用CDMA技术的情况，多址联接通讯系统可为无线或有线并可传输语音和/或数据。一例传输语音和数据的通讯系统是一种根据规定在通讯信道上发送语音和数据的IS-95标准的系统。在转让给本发明受让人的美国专利No.5,504,773(题为“对传输的数据格式化的方法和设备”)中，描述了在固定大小的代码信道帧中传输数据的方法。根据IS-95标准，数据或语音被分割成宽为20毫秒、数据速率为14.4Kbps的代码信道帧。另一例传输语音和数据的通讯系统包括符合“第3代合作计划”(3GPP)或“TR-45.5cdma2000扩频系统的物理层标准，版本C”的通讯系统。前者体现于包括文件3GTS25.211,3GTS25.212,3GTS25.213,3GTS25.214(W-CDMA标准)在内的一系列文件，后者即已知的1xEV-DV提案。一例只传输数据的通讯系统为一个高数据速率(HDR)通讯系统，符合TIA/EIA/IS-856工业标准，以下称作IS-856标准。这个HDR系统基于递交于1997年11月3日，转让给本发明受让人的共同待批申请序列号08/963,386(题为“高速率分组数据传输的方法和设备”)中披露的通讯系统。此HDR通讯系统定义了接入点(AP)可以向用户站(接入终端，AT)发送数据时的一系列数据速率，范围从38.4Kbps至2.4Mbps。因为AP是类似基站，关于小区和扇区的术语同语音系统的一样。在多址联接通讯系统中，用户间的通信通过一个或多个基站进行。在一个用户站上的第一用户通过反向链路(reverselink)向基站传输数据与在第二个用户站上的第二用户通信。基站接收到数据并可将数据转给另一个基站。数据通过同一个基站或其它基站的正向链路(forwardlink)被传输到第二个用户站。正向链路指从基站向用户站的传输，反向链路指从用户站向基站的传输。同样，通信可以在一个用户站上的第一用户和一个陆上运输站上的第二用户之间进行。基站接收到反向链路上来自用户的数据，通过公用电话交换网(PSTN)将数据转发到第二用户。在许多通讯系统如IS-95、W-CDMA、IS-2000中，为正向链路和反向链路分配不同的频率。上述的无线通讯服务是一例点对点通讯服务。相反，广播或多点传播服务提供点对多点通讯服务。广播或多点传播系统的基本模型包括一个由一个或多个中央站提供服务的广播或多点传播用户网络，中央站向用户传输固定内容的信息，如新闻、电影、体育节目等等。每个广播或多点传播网络用户的用户站监听一个公用广播或多点传播正向链路信号。因为中央站固定地决定了内容，用户通常不会回传通信。广播或多点传播服务通讯系统的常用例有电视广播、无线电广播按键通话的组呼叫等等。这些通讯系统通常为高度专门功用通讯系统。最近随着无线蜂窝电话系统的进步，出现了将主要点对点蜂窝电话系统的现有低层基础结构应用到广播或多点传播服务的兴趣。(如此处所用，术语“蜂窝(cellular)”系统包括利用蜂窝和PCS两种频率的通讯系统)将在通讯系统各终端间交换的信息信号通常被组织成多个分组。出于描述目的，分组是一组字节，包括以特定格式排列的数据(有效载荷)和控制元素。控制元素包括如一个报头和一个质量指标。质量指标包括如循环冗余校验(CRC)、奇偶位以及其它被本领域熟练技术人员熟知的指标种类。分组通常根据通讯信道结构被格式化为一条讯息。经过适当的调制并在发送终端和目的终端间传输的讯息受到通讯信道特性，如信噪比、衰减、时变及其它特性的影响。这些特性在不同的通讯信道中对调制信号有不同的影响。结果是，通过无线通讯信道的调制信号的传输需要与通过有线通讯信道如同轴电缆或光缆的调制信号传输不同的考虑因素。除了为特定通讯信道选择合适的调制外，已经设计出了其它用于保护信息信号的方法。这些方法包括，如编码、码元重复、交织和其它被本领域通常熟练技术人员所知的方法。然而，这些方法增加了开销。这样，必须在讯息传递的可靠性以及开销的大小之间作出工程性妥协。即使存在上文所讨论的信息保护，通讯信道的状况可能会降级当至目的地站可能无法解码(消除)某些包含讯息的分组的程度。在只有数据的通讯系统中，解决的办法是使用目的站产生的自动重发请求(ARQ)将待解码的分组重新发送给发送站。然而，如所讨论的，用户不会回传通信给基站。再者，即便用户被允许传送ARQ，这个通信可能会使通讯系统过载。结果，需要其它的信息保护手段。

技术实现要素：
于此披露的实施例通过提供一种对来自通讯系统中不同基站的数据进行代码组合的系统和方法满足了上述的需求。附图说明图1示出高速广播或多点传播或多点传播服务(HSBSMS)通讯系统的概念图。图2示出HSBS的物理和逻辑信道概念。图3示出根据一则实施例的原有技术编码。图4示出根据一则实施例的表示数据的编码，组合以及解码的框图。图5示出应用至一个例子的一则实施例的组合过程的表现。图6示出根据一则实施例的一种在通讯系统代码组合方法的流程。具体实施方式定义这里用术语“可效仿的”来表示“作为一个例子、示范或说明”。在此以“可效仿的”描述的任何实施例不一定解释为比其它实施例更佳或有优势。这里用术语点对点通讯来表示在一个专用通讯信道上两个用户站之间的通信。这里用术语广播或多点传播通讯或点对多点通讯来表示一种多个用户站从一个源接收通讯的通讯方式。这里用术语分组来表示一个比特组，包括以特定格式排列的数据(有效载荷)和控制元素。控制元素包括如一个报头和一个质量指标以及本领域熟练技术人员熟知的其它种类。质量指标包括如循环冗余校验(CRC)、奇偶位以及其它被本领域熟练技术人员所知的指标。这里用术语接入网络来表示基站(BS)以及一个或多个基站控制器的组合。接入网络在多个用户站之间传输数据分组。接入网络可进一步连接到接入网络以外的其它网络，例如一个企业内部网络或因特网，并可在每个接入终端和这些外部网络之间传输数据分组。这里用术语基站来表示用户站用来通信的硬件。小区(Cell)指硬件或一个地理上的覆盖区域，取决于此术语用的上下文。扇区(Sector)是小区的一部分。因为一个扇区含有小区的属性，容易将在术语小区中描述的说明延伸至扇区。这里用用户站来表示接入网络用来通信的硬件。用户站可是移动的或是固定的。用户站可以是任何通过无线信道或例如使用光导纤维或同轴电缆等有线信道通信的数据设备。用户站可进一步为任何多种设备，包括但不限于PC卡、小型闪存、外部或内部调制解调器或无线或有线的电话。处于与基站建立活动话务信道连接过程中的用户站被称为处在连接设置状态。已经与基站建立了活动话务信道连接的用户站被称为活动用户站，并被称为处在话务状态。这里用术语物理信道来表示以调制特征和编码描述的信号在其中传输的通信通道。这里用术语逻辑信道来表示一条在基站或用户站的协议层中的通信通道。这里用术语通信信道/链路根据上下文来表示物理信道或者逻辑信道。这里用术语反向信道/链路来表示用户站用以向基站发送信号的通信信道/链路。这里用前向信道/链路来表示基站用以向用户站发送信号的通信信道/链路。这里用术语消除来表示识别讯息失败。这里用术语专用信道来表示由专属于一个单独的用户站的信息调制的信道。这里用术语公用信道来表示由所有用户站共享的信息调制的信道。这里用术语F-PDCH来代表前向数据分组信道。这里用术语F-PDCCH来代表前向数据分组控制信道。术语子集被定义为包含在一个集合内的集合。描述广播或多点传播系统的基本模型包括一个广播或多点传播用户网络，由一个或多个向用户传输固定内容如新闻、电影、体育节目等的中央站提供服务，每个广播或多点传播网络用户的用户站监听一个公用广播或多点传播正向链路信号。图1示出了一个根据一则实施例可以执行高速广播或多点传播服务(HSBSMS)的通讯系统100的概念框图。广播或多点传播内容在内容服务器(CS)102发出。内容服务器可被放置在载波网络(没有示出)内或在因特网(IP)104外部。以分组的形式将内容传递至一个广播或多点传播分组数据服务节点(BPDSN)106。使用术语BPDSN是因为虽然BPDSN可能与常规的PDSN(没有示出)在物理上共同定位或为同一个，但是BPDSN可能在逻辑上与常规的PDSN不同。BPDSN106根据分组的目的地将分组传递至一个分组控制功能块(PCF)108。PCF是一个作为用于常规语音和数据服务的基站控制器为HSBS控制基站110功能的控制实体。为了说明HSBS的高端概念与物理接入网络的关系，图1示出了一个物理上共同定位的或甚至是同一个的，但逻辑上与基站控制器(BSC)不同的PCF。BSC/PCF108向基站114提供分组。通讯系统100通过引入一个可被大量用户站114接收到的高数据速率的前向广播或多点传播共享信道(F-BSMSCH)112实现高速广播或多点传播服务(HSBSMS)。这里使用术语前向广播或多点传播共享信道来表示一个承载广播或多点传播话务的单个的正向链路物理信道。单个的F-BSMSCH可以承载一个或多个以TDM形式在单个F-BSMSCH内复用的HSBSMS信道，这里使用术语HSBSMS信道来表示由预约的广播或多点传播内容定义的单个逻辑HSBSMS广播或多点传播预约。每个预约都被时变的广播或多点传播内容所限定；例如，早7点新闻、早8点天气、早9点电影，等等。图2示出了所讨论的根据一则实施例的HSBS的物理和逻辑信道概念。如图2所示，在两个分别以频率fx,fy传输的F-BSCHs202上提供HSBS。这样，例如在上述cdma2000通讯系统中这样一个物理信道可以包括如一个前向追加信道(F-SCH)、前向广播控制信道(F-BCCH)、前向公用控制信道(F-CCCH)、其它公用和专用信道以及信道组合。在2002年3月28日递交的转让于本发明受让人的共同待批美国专利申请序列号No.10/113,098(题为“在通讯系统中点对多点服务的信道管理的方法和设备”)中，披露了用于信息广播的公用和专用信道。本领域通常的熟练技术人员可理解其它通讯系统使用执行类似功能的信道；因此，本说明适用于其它通讯系统。F-BSMSCHs202承载广播或多点传播话务，其中可能包括一个或多个广播或多点传播预约。F-BSCH1承载两个复用在F-BCCH1202a上的HSMSBS信道204a，204b。F-BSCH2202b承载一个HSBSMS信道204c。HSBSMS信道的内容被格式化为含有有效载荷206和报头208的分组。本领域通常的熟练技术人员可确认，图2所示的HSBSMS广播或多点传播服务配置是用于教学目的。因此，在给定的扇区中，HSBSMS广播或多点传播服务可以根据特定通讯系统的设备所支持的特点按照多种方式进行配置。设备特点包括，如，所支持的HSBSMS预约数量、频率分配数量、所支持的广播或多点传播物理信道数量，以及其它本领域熟练技术人员所知的其它设备特点。这样，例如超过两个频率的F-BSMSCHs可被配置在一个扇区中。更进一步地，在一个扇区内，可将一个单独的HSBSMS信道复用到超过一个广播或多点传播信道上，在不同的频率上服务这些频率上的用户。如所讨论的，通讯系统通常以帧或块传输信息，信息由编码保护以防止影响通讯信道的不良环境。这样的系统示例包括cdma2000、WCDMA、UMTS系统。如图3所示，从更高层产生的待传输的信息比特流302，被提供给物理层上的编码器304。编码器接受一个长度S的比特块，S比特块通常包括一些开销，如用于编码器的尾部比特、一个循环冗余校验(CRC)以及本领域熟练技术人员所知的其它开销信息。这些开销信息帮助接收端的解码器确认解码成功或失败。编码器接着使用一个指定的代码对S比特编码，产生一个长为P＝S+R的已编码块，其中R表示冗余比特的数量。本领域通常的熟练技术人员可以理解，虽然以分层模型解释实施例，但这是为了教学目的，并且结合物理层描述的各种示例性的逻辑块、模块、电路以及算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的结合。这样，例如编码器304的实现或执行可以用：通用功能处理器、数字信号处理器(DSP)、特定用途集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、离散门或晶体管逻辑，离散硬件组件或任何被设计为完成在此所述功能的所述器件组合。通用功能处理器可为微处理器，然而或者，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器同样可以用计算设备的组合来实现，如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或多个微处理器、或任何其它此类配置。图4示出了根据一则实施例表示数据的编码、组合以及解码的框图。假定一个1k信息比特流被提供给1/2比率编码器412，然后从编码器412输出2k比特。根据一则实施例，编码器安置在基站控制器410中。根据另一则实施例，编码器412安置在基站中。可以被本领域熟练技术人员理解的是，在一则实施例中可以使用不同比率的编码器和解码器。根据一则实施例，2k比特被分割器414分割，从而向多个基站中的每一个发送一个2k比特的子集。在一则实施例中，分割器414安置在基站控制器410中。可以被本领域熟练技术人员理解的是，分割器414可以离开基站控制器410单独安置。一个子集被定义为包含在一个集合中的集合。子集可以包含与集合一样数量的成员，即，子集等于集合。一个子集可以为一个空集合。发送至多个基站的子集可以相交也可以不相交。为了教学目的，图4只示出被发送到第一基站420和第N个基站430的比特子集。可以被本领域熟练技术人员理解的是，在一个回归案例中，可能只有一个基站。同样可以被本领域熟练技术人员理解的是，当N>1时，可能有任何数量的基站N。举例有，包含有2k比特中前一个1k比特的子集被发送到第一基站420，而，包含有2k比特中最后1.5k比特的子集被发送到第二基站N430。每个基站420、430包括一个调制基站输入信号的调制器422、432。调制后，每个基站向移动站440发送它的已调制信号。移动站440包括一个解调来自多个基站的调制信号的解调器442。解调器442的输出被提供给组合器446。在一则实施例中，组合器446利用组合过程448所需的参数来组合来自多个基站的比特。参数示出了待组合的比特的位置，该位置是相对于其在编码器412原始输出的2k信息比特流中相应位置。借着从多个基站至移动站440的信令，参数由多个基站发送。同样可以被本领域熟练技术人员理解的是，组合器446可能使用任何本领域所知的提高组合比特可靠性的组合方案。图5示出一个作为示例的一则实施例的组合过程表示。从第一基站向一个用户站发送第一个比特流502A，并且从第二基站向用户站发送第二个比特流502B。第一个比特流502A被解调且解调后的比特流504A被提供给组合器446。第二个比特流502B被解调且解调后的比特流504B被提供给组合器446。组合器446组合已解调比特流504A、504B由此产生一个组合比特流506。被参考号508表示的比特流示出了已解调比特流504A和已解调比特流504B间的相交部分。参照图4例，已组合的2k比特流被提供给1/2比率解码器450。1/2比率解码器450对已组合的2k比特流解码并输出1k已解码比特。组合器446可工作在任何的数据级别。在一则实施例中，组合器446可工作在比特级别。在一则实施例中，组合器446可工作在帧级别。在一则实施例中，组合器446可工作在符号级别。可以被本领域熟练技术人员理解的是，组合器446可工作在任何本领域所知的数据组合。图6示出了一则实施例中一个通讯系统内代码组合方法的流程图。在步骤602中，信息在控制中心被编码，由此产生了编码符号。在一则实施例中，控制中心包括一个基站控制器。在一则实施例中，控制中心包括一个基站。为了教学目的，结合第一基站420和基站N430示出了代码组合方法。可以被本领域熟练技术人员理解的是，在一个回归案例中，可能只有一个基站，同样可以被本领域熟练技术人员理解的是，当N>1时，可能有任何数量的基站N。根据一则实施例，已编码符号的一个子集被分发到多个基站。在步骤604中，一部分或所有的已编码符号被分发到第一基站420。同样，在步骤606中，一部分或所有的已编码符号被分发到基站N430，其中N为被分发到已编码符号的基站号码。在步骤608中，根据第一基站420的可用资源调制第一基站420接收到的已编码符号。同样，在步骤610中，根据基站N430的可用资源调制基站N430接收到的已编码符号。在一则实施例中，可用资源包括给定基站的可用能源。在一则实施例中，可用资源包括给定基站可用的沃尔什代码(Walshcode)个数。在一则实施例中，可用资源包括传输持续时间。在步骤612中，在用于第一基站420的F-PDCH上传输来自第一基站420的已调制符号(来自步骤608)。同样，在步骤614中，在用于基站N430的F-PDCH上传输来自基站N430的已调制符号(来自步骤610)。在步骤616中，移动站接收到来自第一基站420的已调制符号。同样在步骤618中，移动站接收到来自基站N430的已调制符号。在步骤620中，移动站440获得了接收在用于第一基站420的F-PDCH上传输的已调制符号所必须的控制信息。同样，在步骤622中，移动站440获得了接收在用于基站N430的F-PDCH上传输的已调制符号所必需的控制信息。在步骤624中，利用接收在用于第一基站420的F-PDCH上传输的已调制符号所必需的控制信息，移动站440接收到来自第一基站420的已调制信号(来自步骤612)。同样，在步骤626中，利用接收在用于基站N430的F-PDCH上传输的已调制符号所必需的控制信息，移动站440接收到来自基站N430的已调制信号(来自步骤614)。在步骤628中，从多个基站接收到的已调制符号被组合，产生组合信号，即放置于解码器缓冲区中的组合符号。在步骤630中，解码组合信号。在一则实施例中，在例如BSC的控制中心编码信息块。已编码符号然后被分发到多个基站。每个基站可传输一部分或全部的已编码符号。在一则实施例中，一个BSC向每个基站分发所有已编码符号。每个基站则基于其可用通讯资源(能源、沃尔什代码、持续时间)判断是否传输一部分或全部符号，调制选定的符号并传输它们。在这个案例中，基站之间没有合作。在另一个实施例中，每个基站周期性地向一个BSC报告它的可用通讯资源(能源、沃尔什代码、持续时间)。BSC则判断哪个基站将传输已编码符号的什么部分。BSC运行以减少将被不同基站传输的相交部分并且减少出现多个基站传输同样已编码符号的情况。这样，在基站中出现了一些合作。合作的结果是，有效代码比率可能减少。在一则实施例中，在接收器上，用户站判断出如何组合从不同基站接收到的符号。根据与F-PDCH相关联的F-PDCCH中的信息，用户站可以判断出每个基站传输了多少个二元符号。然而，仍然需要其它信息来组合来自不同基站的符号。在一则实施例中，事前定义了一条规则，指出哪个基站传输哪个符号。在一则实施例中，每个基站在比特流中有一个默认的开始点用于传输符号，并且这些默认的开始点为用户站所知。在另一个实施例中，第一基站总是从比特流首端开始传输符号，且第二基站总是从比特流的末端开始并沿着比特流反向工作。在一则实施例中，使用显式信令。每个基站向用户站发送哪些符号正在从基站传输的信号。信令可为对选定符号的范围的说明。对本领域熟练技术人员是显而易见的，存在其它向用户站发信令的方法，指示从每个基站正在传输什么符号。本领域熟练技术人员可以理解的是，可以用多种不同的科技和工艺中任一种表示信息和信号。例如，上文描述所提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元以及码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或其粒子、光学场或其粒子、或任何它们的组合来表示。本领域熟练人员还可理解的是，结合这里披露的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块、电路、以及算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的可交换性，各种说明性逻辑块、模块、电路、以及算法步骤在上文中已经被按它们的功能进行一般地描述。这些功能被实现为硬件还是软件取决于特定应用以及对整个系统设计上的约束。熟练技术人员可以针对具体应用使用各种不同方法实现所述的功能，但这样的实现方式的决定不能被解释为就此脱离本发明的范围。结合这里披露的实施例一起描述的各种说明性逻辑块、模块、电路的实现或执行可以用：通用功能处理器、数字信号处理器(DSP)、特定用途集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、离散门或晶体管逻辑，离散硬件组件或任何被设计为完成在此所述功能的所述器件组合。通用功能处理器可为微处理器，然而或者，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器同样可用计算设备的组合来实现，如，DSP和微处理器的结合、多个微处理器、结合DSP核心的多个微处理器、或其它任意此类配置的组合。结合这里披露的实施例一起描述的算法或方法步骤可以被直接包含在硬件中、在处理器执行的软件模块中、或在两者的组合中。软件模块可驻留在RAM存储器、快速擦写存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或任何其它形式的本领域所知的存储介质中。示例性存储介质与处理器连接，这样处理器可以从存储介质读取和写入信息。或者，存储介质可被集成至处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。可选择地，处理器和存储介质可作为离散的组件驻留在用户终端中。提供以上对所披露的实施例的描述可使本领域任何熟练技术人员实现或使用本发明。对于本领域熟练人员来说，对这些实施例的各种修改是显而易见的，同时此处定义的一般原理可被应用到其它不脱离本发明范围和精神的实施例中。因此，本发明试图并不局限于所提供的实施例，而是符合与所揭示的原理与新颖特征相一致的最宽范围。本专利文本一部分的公开内容包含受版权保护的资料。版权所有人不反对任何人对专利文本或专利公开的复制，按照其在(美国)专利商标局的存档或记录中的形式，但保留其它所有的版权权利。