專利名稱：Cdma系統(tǒng)中用于復接并行信息流的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及碼分多址(CDMA)系統(tǒng)，更具體地，涉及在CDMA系統(tǒng)中用于復接多個可變速率并行信息流的方法。
相關技術描述隨著移動通信系統(tǒng)不斷發(fā)展，對移動通信系統(tǒng)內(nèi)的高速率數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務的要求正不斷增加。多媒體業(yè)務(例如語音和視頻)以及互聯(lián)網(wǎng)通信需要幾個并行的和獨立的信息流在單個通信連接上在移動臺和網(wǎng)絡之間被傳送。信息流可以具有不同的比特速率、不同的誤碼率、不同的延時等。另外，并行信息流可具有可變比特速率以便用于一些應用方面，例如可變速率語音編碼譯碼和分組交換的數(shù)據(jù)通信。這將要求信息流具有獨立地改變其帶寬的能力。
直接序列碼分多址(DS-CDMA)是適合于處理可變速率信息流的多接入候選方案之一。然而，DS-CDMA的現(xiàn)有的配置具有需要克服的很大的局限性。運行在IS-95協(xié)議下的DS-CDMA系統(tǒng)使得能用固定的擴頻因子進行單個碼發(fā)送。這樣，每個通信連接被分配以具有固定的標稱速率的單個碼。通過使用IS-95協(xié)議，多達三個的信息流(信令、主要和第二業(yè)務)可被復接在一起。然而，每個數(shù)據(jù)流的比特速率不能獨立地被選擇，這是因為比特速率的總和不能超過碼信道的標稱速率。如果比特速率總和小于標稱速率，則可使用非連續(xù)發(fā)送(DTX)。
IS-95協(xié)議對于可變速率信息流有幾個缺點。用于IS-95協(xié)議的比特速率相對較低。另外，協(xié)議僅僅規(guī)定了有限數(shù)目的不同數(shù)據(jù)流組合。而且，有關從移動臺發(fā)送的信息流組合的顯信息只部分地被發(fā)送到網(wǎng)絡。對于低比特速率問題的一個解決辦法將是擴展IS-95協(xié)議以便包括多碼傳輸。然而，這將是代碼的浪費，平均來說，每個流只部分地利用已被分配的代碼。增加可能的比特速率數(shù)將是困難的，因為沒有顯比特速率信息被發(fā)送到網(wǎng)絡。
CODIT解決辦法使得能用可變擴頻進行單個碼傳輸。在這種解決辦法下，并行可變速率信息流被分開地編碼，并被復接成物理數(shù)據(jù)信道(PDCH)。有關于一個連接的不同信息流的當前特性的信息將在并行的恒定比特速率物理控制信道(PCCH)上被發(fā)送。在10毫秒幀周期期間在PCCH上發(fā)送的比特速率信息涉及在相同的10毫秒幀周期期間在PDCH中載送的信息流。PCCH和PDCH在兩個分開的碼信道上被發(fā)送。對于閉環(huán)功率控制，接收機將測量使接收機能工作的PCCH的功率，以便免除接收機去獲知當前的PDCH比特速率，從而作出功率控制決定。
CODIT解決辦法不總是滿意的，因為協(xié)議僅僅規(guī)定了有限數(shù)目的信息流組合。如果需要信息的新組合或類型，例如對于可變速率流的不同速率組，則技術條件需被改變。
當被應用到正交編碼系統(tǒng)時的CODIT的另一個問題涉及到比特速率信息如何轉(zhuǎn)移到接收機。首先，必須有可能進行譯碼速率信息，即使先前幀是有錯誤的。并行恒定速率碼信道的CODIT解決辦法對于有限數(shù)目的正交碼的系統(tǒng)是不希望的，因為所使用的代碼數(shù)必須被最小化。而且，對于僅僅用于語音通信的終端，使用一個以上的代碼增加了復雜性。
最后的解決辦法利用相干寬帶CDMA(CW-CDMA)。相干寬帶CDMA是多代碼傳輸流，其中每個連接分配了具有固定的標稱速率的幾個代碼中的一個給數(shù)據(jù)流。從還沒有給出實行可變速率多代碼傳輸?shù)姆绞降囊饬x上看，這個概念沒有被完全地進行開發(fā)。供給收發(fā)信機的速率信息與信息流一起被時間復接，并在相同的代碼組上被發(fā)送。雖然還沒有相關于CW-CDMA概念來描述并行可變速率信息流的多代碼傳輸?shù)膶嵤┓桨?，但一個解決辦法將是通過使用不同代碼組發(fā)送不同信息流。
然而，這將是代碼的浪費，因為每個流只部分地利用其所分配的代碼。這在下行鏈路中是嚴重的問題，其中只是有限數(shù)目的正交碼是可供使用的。這個概念的另一個問題是，如果一個其比特速率信息是未知的幀被接收到，則閉環(huán)功率控制對于DTX可變速率傳輸只能根據(jù)在每個時隙中的固定速率的系統(tǒng)開銷部分(例如導引符號)來進行。這提供了比起所有被發(fā)送的比特被用來測量接收的能量時更壞的性能。最后，在多碼傳輸?shù)那闆r下，如果比特速率是未知的，則不知道正在使用的是哪一種代碼。非連續(xù)發(fā)送(DTX)涉及到以小于系統(tǒng)的標稱信息比特流的數(shù)據(jù)的發(fā)送。在非連續(xù)發(fā)送時，數(shù)據(jù)在用戶信道上不是在100％時間內(nèi)進行發(fā)送的。
發(fā)明概要本發(fā)明通過采取一種用于發(fā)送多個具有可變數(shù)據(jù)速率的信息流的方法克服了上述的和其它的問題。多個數(shù)據(jù)流被復接在一起，從而構成公共信息幀。公共信息幀由來自多個信息流中的每個信息流的單個幀組成。在包括在公共信息幀中的每個幀內(nèi)的比特數(shù)被轉(zhuǎn)換成二進制表示，并被復接成比特速率信息幀。
比特速率信息幀和公共信息幀被進行信道編碼，并被復接成單個復接的幀。復接幀然后被分接成至少一個信道幀。每個信道幀在碼信道上被發(fā)送。復接幀被這樣地分接，以使得第一碼信道總是包括復接幀的比特速率信息。復接幀的公共信息數(shù)據(jù)可被延時一個幀，以使得用特定數(shù)據(jù)組發(fā)送的比特速率信息是用于以后的數(shù)據(jù)幀的。
附圖簡述為了更完全地了解本發(fā)明，可結合附圖參考以下的詳細說明，其中

圖1是說明在移動臺與公共地面移動網(wǎng)之間的通信的方框圖；圖2顯示了信息流；圖3是一個方框圖，說明用于復接可變比特信息流以便從移動臺發(fā)送到公共地面移動網(wǎng)的方法的優(yōu)選實施例；圖4是一個方框圖，說明一種通過在復接以前前向糾錯編碼和交織來提供對信息流的附加保護的方法；以及圖5顯示了本發(fā)明的替換實施例，其中兩個公共信息流具有不同的內(nèi)部編碼和交織。
發(fā)明詳細說明現(xiàn)在參照附圖，更具體地參照圖1，圖上顯示移動臺5和包括移動交換中心7在內(nèi)的公共地面移動網(wǎng)6的方框圖。當起始地建立在移動臺5和公共地面移動網(wǎng)6之間的連接時，只包括單個預定的信息流8的連接首先被建立。這個信息流8是專用控制信道(DCCH)，通過它執(zhí)行另一個用于建立其它數(shù)據(jù)流的信令。通過DCCH8，初始地確定信息流數(shù)和比特速率信息幀的大小。在建立期間，也確定每個信息流的編碼和交織的方式。
比特速率信息幀內(nèi)的比特數(shù)明顯地由速率組的大小給出。速率組的大小可通過選擇每個具有預定的速率組的信息流的預定組合來設定。替換地，速率組可通過選擇信息流的任何組合而被選擇，其中速率組根據(jù)比特速率級別數(shù)和對于每個比特速率級別的每幀的比特數(shù)而被規(guī)定。
現(xiàn)在參照圖2，圖上顯示了信息流10。每個信息流10被同步成使得每幀15具有Tf秒的幀長度。Tf是系統(tǒng)常數(shù)，典型地處在1-20毫秒的范圍。在信息流10的每個幀間隔內(nèi)包含Ni(其中i是指信息流號碼i)個信息比特。每個信息流的瞬時比特速率由等式Ri=Ni/Tf規(guī)定。對于可變速率數(shù)據(jù)流，Ni逐幀地改變。
現(xiàn)在也參照圖3，圖上顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。要被發(fā)送的每個信息流10的比特在給定的幀間隔Tf期間到達，并被復接器20復接成公共信息幀流25。每個公共信息幀25由特定幀時間間隔期間來自每個比特流10的單個幀時間間隔Tf組成。同時地，在公共信息幀25中每個信息流10的比特數(shù)(Ni)30在方塊35被轉(zhuǎn)換成二進制表示，并一起被復接成比特速率信息(BRI)幀40。因而，BRI幀40由在公共信息幀25中信息流10的每個幀的被轉(zhuǎn)換和復接的比特數(shù)組成。
每個公共信息幀25和BRI幀40在方塊50和45中分別被獨立地信道編碼。信道編碼處理可包括添加尾比特到時間復接的信息流的尾部和/或用卷積編碼器以預定速率編碼。然而，應當看到，其它類型的信道編碼處理同樣地可應用到如上所述的本發(fā)明。
編碼的信息幀25可任選地在方塊55被幀延時一幀，然后通過復接器60與編碼的BRI幀40復接。這就產(chǎn)生了復接的幀65，它包含編碼的信息流數(shù)據(jù)66和對于下一個復接幀的編碼信息流數(shù)據(jù)的編碼的BRI數(shù)據(jù)67。通過對編碼的信息幀進行幀延時，復接幀的編碼的BRI部分67將表示下一個復接幀中的信息比特數(shù)。這使得接收機能知道在下一幀中要被接收的比特總數(shù)。接收機可使用這個信息來估計接收的信號功率，并通過測量接收的功率和/或用于被發(fā)射機使用的每個時隙的端口的SIR來控制移動臺的功率輸出，以便于在基站處經(jīng)過閉環(huán)功率控制來接收想要的功率電平。替換地，編碼信息幀可與它本身的BRI部分67復接。
復接幀65在方塊70被分接成具有固定的Nf比特的長度的碼信道幀75。然而，可以有具有不同擴頻比的不同類型的碼信道。這樣，一種類型的碼信道的信道幀可以具有固定長度Nf1，而另一種類型的碼信道的信道幀具有長度Nf2。零填充比特可被加到最后的信道幀75，如果信道幀長度不是精確的Nf倍數(shù)的話。每個編碼信道幀75分開地分塊交織在10毫秒幀周期內(nèi)，以用于在分配的碼信道上發(fā)送。附加信息和系統(tǒng)開銷(例如導引符號和功率控制命令)可在方塊80交織以前或以后被復接到信道幀。
在方塊81每個交織的信道幀具有加到其上的獨特的擴頻碼，和在方塊82被調(diào)制在載波上，以用于從基站發(fā)送。如果零填充被加到最后的信道幀，則包含零填充的碼信道的相應部分不被發(fā)送。每個信道幀在單獨的碼信道上被發(fā)送。
如果一個以上的碼信道被用來發(fā)送多個信道幀75，則在方塊70由復接幀65到信道幀的分接總是把BRI域67分配到第一碼信道。這個碼信道被稱為主要碼信道，因為BRI域67包含通知基站的接收機的信息正在被使用的有多少碼信道和可能是哪個碼信道，以及被包括在下一幀中的比特數(shù)。為了更好地利用可供使用的次要碼信道，BRI域67可被擴充成包括被使用的第一個次要碼信道的識別號以及要被使用的次要碼信道數(shù)。這使得能進行在接連的方塊中的碼信道的動態(tài)分配。這確保在任何特定時間被占用的碼信道數(shù)將等于所使用的碼信道數(shù)。在這種方式下，不必要的碼信道的使用在前向和反向鏈路中大大地減小。
圖3的實施例顯示了用同一個信道編碼方案進行的每個信息流10的信道編碼。如果對于特定信息流10需要更多的保護，則在復接器20中復接信息流之前，可以以前向糾錯編碼85和附加交織90的形式進行附加編碼，如圖4所示。任何的附加編碼和交織可對于特定信息流分開執(zhí)行，然后與非編碼信息流復接成公共信息幀25。
圖5顯示本發(fā)明的替換實施例，其中需要不同的內(nèi)部編碼和交織的M個公共信息流10a和10b在復接器60中被進行組合。獲得圖3的實施例的靈活性的代價是所有信息流10必須遭遇同樣的交織和編碼方案。這對于通過較長的內(nèi)部交織而可能提高性能的信息流10會是限制的。這個問題可通過在分開地編碼和可能的多幀交織以后把小數(shù)目的并行信息流組合成公共信息流而得以解決。一組信息流10a在20a處被復接，并在80處進行帶有一幀交織的第一內(nèi)部信道編碼50。另一組信息流10b在20b處被復接，并實現(xiàn)第二信道編碼速率105和多幀交織110。兩個分開編碼的公共信息幀然后在方塊60處被復接在一起，如先前所描述的。
雖然本發(fā)明的方法和設備的優(yōu)選實施例已在附圖中顯示和在上述的詳細說明中加以描述，但應當明白，本發(fā)明不限于所揭示的實施例，而是能夠進行多種重新配置、修正、和替換而不背離由以下的權利要求所闡述和規(guī)定的本發(fā)明的精神。
權利要求
1．用于發(fā)送具有可變的比特數(shù)但是具有固定的幀間隔的信息幀流的方法，包括以下步驟把來自信息幀流的信息幀分接成至少一個信道幀，其中除了一個以外的全部信道幀都包括相同的比特數(shù)，以及所述的該一個信道幀包括來自信息幀但不被包括在該至少一個信道幀中的任何剩余比特；在至少一個信道幀和那一個信道幀中的每個幀內(nèi)進行分塊交織；以及在分開的碼信道上發(fā)送至少一個信道幀和那一個信道幀中的每個幀。
2．用于發(fā)送多個具有可變數(shù)據(jù)速率的信息流的方法，包括以下步驟把多個數(shù)據(jù)流復接在一起，以構成公共信息幀，其中公共信息幀包括來自多個信息流中的每個信息流的一個幀；信道編碼公共信息幀；把固定數(shù)目的開銷比特復接成信道編碼的公共信息幀，以構成復接幀；把復接幀分接成至少一個包含固定比特數(shù)的信道幀和一個包含復接幀的任何剩余比特的信道幀，其中這些剩余的比特不被包括在該至少一個信道幀中；以及在分開的碼信道上發(fā)送至少一個信道幀和該信道幀中的每個幀。
3．權利要求2的方法，其特征在于，還包括在復接以前處理至少一個信息流的步驟。
4．權利要求3的方法，其特征在于，其中處理步驟包括前向糾錯編碼。
5．權利要求3的方法，其特征在于，其中處理步驟包括交織。
6．權利要求2的方法，其特征在于，其中信道編碼步驟還包括卷積編碼預定速率的公共信息幀的步驟。
7．權利要求2的方法，其特征在于，其中信道編碼步驟還包括把比特加到在公共信息幀內(nèi)的復接幀的尾部的步驟。
8．權利要求2的方法，其特征在于，其中開銷比特包括用于把復接幀分接成多個信息流的比特速率信息。
9．權利要求8的方法，其特征在于，其中比特速率信息包括對于以后的復接幀中的每個信息流的比特數(shù)。
10．權利要求9的方法，其特征在于，其中以后的信息幀的比特速率信息被用于改進在下一幀中的閉環(huán)功率控制。
11．權利要求8的方法，其特征在于，還包括分開地編碼來自公共信息幀的比特速率信息的步驟。
12．權利要求11的方法，其特征在于，其中編碼步驟包括卷積編碼的步驟。
13．權利要求10的方法，其特征在于，其中信道編碼步驟還包括把比特加到在公共信息幀內(nèi)的復接幀的尾部的步驟。
14．權利要求2的方法，其特征在于，其中開銷比特被復接到信道編碼的比特，以使得開銷比特包括該至少一個信道幀的第一信道幀。
15．權利要求2的方法，其特征在于，還包括在碼信道上發(fā)送以前交織該至少一個信道幀和該信道幀。
16．權利要求2的方法，其特征在于，還包括在蜂窩呼叫建立期間預先確定多個信息流的數(shù)目。
17．用于發(fā)送多個具有可變數(shù)據(jù)速率的信息流的方法，包括以下步驟把多個數(shù)據(jù)流復接在一起，以構成公共信息幀，其中公共信息幀包括來自多個信息流中的每個信息流的一個幀；把代表被包括在公共信息幀中的每個幀中的比特數(shù)的數(shù)值復接成比特速率信息幀；信道編碼公共信息幀和比特速率信息幀；把公共信息幀與比特速率信息幀復接起來，以構成復接幀；把復接幀分接成至少一個信道幀；以及在分開的碼信道上發(fā)送至少一個信道幀中的每個幀，其中碼信道包括包含有比特速率信息的主要碼信道。
18．權利要求17的方法，其特征在于，還包括在復接以前把代表被包括在公共信息幀中的比特數(shù)的數(shù)值轉(zhuǎn)換成二進制表示的步驟。
19．權利要求17的方法，其特征在于，還包括在復接以前處理該信息流的至少一個信息流的步驟。
20．權利要求17的方法，其特征在于，其中比特速率信息包括以后的復接幀中的每個信息流的比特數(shù)。
21．權利要求17的方法，其特征在于，還包括分開地編碼來自公共信息幀的比特速率信息的步驟。
22．權利要求17的方法，其特征在于，其中復接步驟還包括以下步驟把多個信息流的第一部分復接成第一公共信息幀；以及把多個信息流的第二部分復接成第二公共信息幀。
23．權利要求22的方法，其特征在于，其中信道編碼步驟包括以下步驟按照第一信道編碼速率信道編碼第一公共信息幀；以及按照第二信道編碼速率信道編碼第二公共信息幀。
24．權利要求23的方法，其特征在于，還包括多幀交織第二公共信息幀的步驟。
25．用于發(fā)送多個具有可變數(shù)據(jù)速率的信息流的方法，包括以下步驟把多個信息流的第一部分復接成第一公共信息幀；把多個信息流的第二部分復接成第二公共信息幀；按照第一信道編碼速率信道編碼第一公共信息幀；按照第二信道編碼速率信道編碼第二公共信息幀；多幀交織第二公共信息幀；把第一公共信息幀與第二公共信息幀以及固定數(shù)目的開銷比特復接在一起，以構成復接幀；把復接幀分接成至少一個信道幀；以及在分開的碼信道上發(fā)送至少一個信道幀中的每個幀，其中主要碼信道總是包含比特速率信息幀。
26．權利要求25的方法，其特征在于，其中開銷比特包括用于把復接幀分接成多個信息流的比特速率信息。
27．權利要求26的方法，其特征在于，其中比特速率信息包括以后的復接幀中的每個信息流的比特數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明揭示了用于發(fā)送多個具有可變數(shù)據(jù)速率的信息流(10)的方法。多個信息流(10)被復接在一起以構成公共信息幀(25)。該信息被信道編碼,并與包括編碼信息的多個系統(tǒng)開銷比特(67)一起被復接在復接幀上。復接幀然后被分接成為至少一個信道幀(75),每個信道幀在分開的碼信道上被發(fā)送,以使得第一碼信道總是包括系統(tǒng)開銷比特數(shù)據(jù)。
文檔編號H04B7/26GK1233363SQ97198879
公開日1999年10月27日 申請日期1997年10月14日 優(yōu)先權日1996年10月18日
發(fā)明者P·H·A·維拉斯, E·B·L·達爾曼, K·亞馬爾 申請人:艾利森電話股份有限公司