CN1160918C - 在移动通信***中传输分组数据 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在移动通信***中的分组数据传输装置和方法。子码发生器对于PLP(物理层分组)信息比特流的输入产生具有相同或不同编码率的多个子码。控制器确定最小数据率，按照它，通过预定调制方法所产生的子码的调制码元的数量等于或大于每个时间周期的可传输的调制码元的数量。对以所述最小编码率产生的子码的码元进行信道交织。以预定的调制方法调制信道交织的码元。如果子码的调制码元的数量大于该时间周期的可传输调制码元的数量，则码元删节器删节子码的调制码元的一部分，以使得子码的调制码元的数量等于该时间周期的可传输调制码元的数量。

Description

在移动通信***中传输分组数据
技术领域
本发明一般地涉及在移动通信***中的数据传输，具体涉及分组数据传输装置和方法。
背景技术
对于在移动通信***中的正向分组数据传输，移动台被从基站分配了一个正向专用信道(DCH)。如下所述的移动通信***包括卫星***、ISDN、数字蜂窝***、W-CDMA、UMTS和IMT-2000。在接收到正向分组数据后，移动台确定是否接收成功，并且如果是，则移动台向其更高的层传输分组数据。另一方面，如果从分组数据中检测到错误，则移动台通过HARQ(混合自动重复请求)方案请求重新传输。HARQ是利用FEC(正向错误纠正)和ARQ(自动重复请求)来请求重发含有错误的数据分组的一种重发方案。HARQ通过用于纠错的信道编码提高了传输吞吐量并改善了***的性能。主要的信道编码方法是卷积编码和特播编码。
一种HARQ***使用软组合来提高吞吐量。有两种类型的软组合：分组分集组合和分组编码组合。它们也被称为软分组组合。尽管相对于分组编码组合，分组分集组合具有较低的性能特性，但由于其实现方式简单而在性能损失低时被广泛使用。
分组传输***使用分组编码组合来改善传输吞吐量。发射机在每次分组传输中以不同的数据率传输编码。如果在所接收的分组中检测到错误，则接收机请求重发和执行在分组和所重发的分组之间的软结合。所重发的分组可以具有与前一个分组不同的编码。分组编码组合是这样一种处理，即在解码前将所接收的编码率R的N个分组组合为有效编码率R/N的编码，因此获得一个编码增益。
对于分组分集组合，发射机在每次分组传输中传输具有相同编码率R的编码。如果在所接收的分组中检测到一个错误，则接收机请求重发和执行在分组和所重发的分组之间的软组合。重发的分组具有与前一个分组中相同的编码。在这个意义上，分组分集组合可以被看作在一个随机信道上平均的码元。分组分集组合方案通过平均输入码元的软输出而降低了噪声功率，并获得多径信道所提供的一个分集增益，因为相同的编码在一个衰落信道上被重复传输。但是，分组分集组合不提供按照分组编码组合方案中的编码结构而获得的附加编码增益。
由于实现方式的简单，大多数分组通信***已经使用了分组分集组合方案，它正在被研究应用到同步IS-2000***——尤其是用于分组数据传输——和异步UMTS(通用移动电信***)***。原因是现有的分组通信***已经使用了卷积码，并且在使用低数据率的卷积码的时候即使分组编码组合也不提供大的增益。如果R＝1/3的***支持重发，在分组编码组合和分组分集组合之间也不存在大的性能差别。因此，考虑到实现的简单而选择分组分集组合。但是，使用特播码作为FEC码要求一个不同的分组组合机制，因为特播码被设计为纠错码以执行非常接近于“香农信道容量极限”，它们的性能随着编码率而明显不同，不象卷积码那样。因此，可以推断，为了获得最佳的性能的目标，分组编码组合对于在重发方案中使用特播码的分组通信***是可行的。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种在移动通信***中的分组数据传输装置和方法。
本发明的另一个目的是提供用于在移动通信***中在传输分组数据的同时利用特播码产生子码和传输子码的一种装置和方法。
本发明的另一个目的是提供一种用于传输分组数据的装置和方法，使得对应于利用特播码所产生的子码的调制码元的数量等于在移动通信***中可传输的调制码元的数量。
上述的和其他目的可以通过提供在移动通信***中的一种分组数据传输装置和方法而实现。
按照本发明的一个方面，一种对于物理层分组信息比特流的输入产生具有相同或不同编码率的多个子码、并依序在多个时间周期传输带有该子码的码元的方法，包括以下步骤：确定最小数据率，按照它，通过预定调制方法所产生的子码的调制码元的数量等于或大于在每个时间周期可传输的调制码元的数量；对以所述最小编码率产生的子码的码元进行信道交织；以预定的调制方法调制信道交织的码元；和如果所述子码的调制码元的数量大于该时间周期可传输的调制码元的数量，则删节所述子码的调制码元的一部分，以便使得子码的调制码元的数量等于该时间周期可传输的调制码元的数量。
优选的是，码元删节器删节子码的调制码元的后半部分的一部分。
优选的是，如果前置码码元的数量和第一子码的调制码元的数量的和大于可传输调制码元的数量，则码元删节器删节第一子码的码元的一部分，以使得前置码码元的数量和第一子码的调制码元的数量的和等于在第一时间周期中可传输调制码元的数量。
根据本发明的另一方面，提供一种传输分组数据的方法，包括以下步骤：对于物理层分组信息比特流的输入产生具有相同或不同编码率的多个子码；确定最小数据率，按照它，通过预定调制方法所产生的子码的调制码元的数量等于或大于在每个时间周期可传输的调制码元的数量；信道交织以最小编码率产生的子码的码元；如果所述信道交织的码元的数量大于可传输调制码元的数量，则删节所述信道交织的码元的一部分，以使得信道交织的码元的数量等于可传输的调制码元的数量；和通过预定的调制方法调制剩余的信道交织的码元。
根据本发明的另一个方面，提供一种传输分组数据的装置，包括：子码发生器，用于对于物理层分组信息比特流的输入产生具有相同或不同编码率的多个子码；控制器，用于确定最小数据率，按照它，通过预定调制方法所产生的子码的调制码元的数量等于或大于在每个时间周期可传输的调制码元的数量；信道交织器，用于对以所述最小编码率产生的子码的码元进行信道交织；调制器，用于以预定的调制方法调制信道交织的码元；和码元删节器，用于如果所述子码的调制码元的数量大于该时间周期可传输的调制码元的数量，则删节所述子码的调制码元的一部分，以便使得子码的调制码元的数量等于该时间周期可传输的调制码元的数量。
根据本发明的另一个方面，提供一种传输分组数据的装置，包括：子码发生器，用于对于物理层分组信息比特流的输入产生具有相同或不同编码率的多个子码，并在多个时间周期依序传输该子码；控制器，用于确定最小数据率，按照它，通过预定调制方法所产生的子码的调制码元的数量等于或大于在一个时间周期可传输的调制码元的数量；信道交织器，用于信道交织以最小编码率产生的子码的码元；码元删节器，用于如果所述信道交织的码元的数量大于可传输调制码元的数量，则删节所述信道交织的码元的一部分，以便使得所述信道交织的码元的数量等于可传输的调制码元的数量；和调制器，用于通过预定的调制方法调制剩余的信道交织的码元。
按照本发明的另一方面，子码发生器对于PLP信息比特流的输入产生具有相同或不同编码率的多个子码，并在多个时间周期依序传输该子码。控制器确定最小数据率，按照它，通过预定调制方法所产生的子码的调制码元的数量等于或大于一个时间周期的可传输的调制码元的数量。信道交织器信道交织以最小编码率产生的子码的码元。调制器通过预定的调制方法调制信道交织的码元。如果子码的调制码元的数量大于该时间周期可传输调制码元的数量，则码元删节器删节子码的调制码元的一部分，以使得子码的调制码元的数量等于该时间周期的可传输的调制码元的数量。
优选的是，码元删节器删节子码的调制码元的后半部分的一部分。
优选的是，如果前置码码元的数量和第一子码的调制码元的数量的和大于可传输调制码元的数量，则码元删节器删节第一子码的信道交织的码元以使得，前置码码元的数量和第一子码的调制码元的数量的和等于在第一时间周期中可传输调制码元的数量。
按照本发明的另一个方面，子码发生器对于PLP信息比特流的输入产生具有相同或不同编码率的多个子码，并在多个时间周期依序传输该子码。控制器确定最小数据率，按照它，通过预定调制方法所产生的子码的调制码元的数量等于或大于一个时间周期可传输的调制码元的数量。信道交织器信道交织以最小编码率产生的子码的码元。如果信道交织的码元的数量大于可传输调制码元的数量，则码元删节器删节信道交织的码元的一部分以使得，信道交织的码元的数量等于可传输的调制码元的数量。调制器通过预定的调制方法调制剩余的信道交织的码元。
优选的是，码元删节器删节信道交织的码元的后半部分的一部分。
优选的是，如果前置码码元的数量和第一子码的信道交织的码元的数量的和大于可传输调制码元的数量，则码元删节器删节以最小编码率产生的第一子码的部分信道交织的码元以使得，前置码码元的数量和第一子码的信道交织的码元的数量的和等于在第一时间周期中可传输调制码元的数量。
附图说明
通过参照附图详细说明，本发明的上述和其他目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1是一个示出在利用特播码的分组数据***中在分组编码组合和分组分集组合之间的性能差别的图；
图2是按照本发明的一个实施例的子码发生装置的方框图；
图3是图解按照本发明的实施例产生在准互补特播码(QCTC)的子码集中的第一子码的方法的流程图；
图4是图解按照本发明的实施例产生在QCTC的子码集中的中间子码的方法的流程图；
图5是图解按照本发明的实施例产生在QCTC的子码集中的最后一个子码的方法的流程图；
图6图解了按照本发明单格式的传输分组结构的一个实施例；
图7图解了按照本发明单格式的传输分组结构的另一个实施例；
图8图解了按照本发明单格式的传输分组结构的第三个实施例；
图9图解了按照本发明单格式的传输分组结构的第四个实施例；
图10图解了按照本发明单格式的传输分组结构的第五个实施例；
图11图解了按照本发明单格式的传输分组结构的第六个实施例；
图12图解了按照本发明单格式的传输分组结构的第七个实施例；
图13图解了按照本发明单格式的传输分组结构的第八个实施例；
图14图解了按照本发明单格式的传输分组结构的第九个实施例；
图15图解了按照本发明双格式的传输分组结构的一个实施例；
图16图解了按照本发明双格式的传输分组结构的另一个实施例；
图17图解了按照本发明双格式的传输分组结构的第三个实施例；
图18图解了按照本发明双格式的传输分组结构的第四个实施例；
图19图解了按照本发明双格式的传输分组结构的第五个实施例；
图20图解了按照本发明双格式的传输分组结构的第六个实施例；
图21图解了按照本发明双格式的传输分组结构的第七个实施例；
图22图解了按照本发明双格式的传输分组结构的第八个实施例；
图23图解了按照本发明双格式的传输分组结构的第九个实施例；
图24是图解按照本发明的分组数据传输装置的一个实施例的方框图；和
图25是图解按照本发明的分组数据传输装置的另一个实施例的方框图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。在下面的说明中，不详细说明公知的功能和结构，因为它们可能以不必要的细节混淆本发明。
以下将清楚说明，当特播码在移动通信***(如IS-2000和UMTS)中被用于传输和重发分组数据的时候，它们需要分组编码组合。以下将说明按照本发明从特播码产生子码和利用子码传输分组。具体而言，当对应于子码的调制码元的数量大于可传输调制码元的数量的时候，与该差值一样多的码元被删节，以便传输分组数据。子码是要被分组编码组合的、编码率小于特播码的母编码率的编码。换而言之，当一个原始分组被划分为小的分组用于重发以提高吞吐量的时候，子码被用于传输每个被划分的分组。这些子码具有与它们的前面的子码相同或不同的编码率，这将在下面的说明中描述。
A.分组编码组合的必要性
1.分组编码组合和分组分集组合
如在现有技术的说明中所述的，对于低数据率的卷积码，在分组分集组合方案和分组编码组合方案之间不存在大的性能差异。但是，不象卷积码一样，对于特播码，在这些方案之间存在明显的性能差异。对于特播码，分组编码组合提供了比分组分集组合更大的性能增益。从上述的特播码的特性来看，利用特播码的HARQ型II/III方案可以显著地改进吞吐量。
图1是示出对于特播码在分组编码组合和分组分集组合之间的性能差异的图。如图1所示，具有低数据率1/6的特播码显示出比具有相同的码元能量Es的具有1/3高编码率的特播码更高的性能增益，并从分组编码组合中获得了3dB的性能增益。结果，通过R＝1/6子码的分组编码组合而产生的R＝1/3特播码，同时产生了具有低于1/3的数据率的特播码显示的增益和不同编码的编码组合提供的增益。
更具体而言，对于相同的编码码元能量Es和相同的给定编码率，特播码提供的性能接近于只有完全实现了迭代解码的时候按照编码率的“香农(shannon)信道容量极限”，这与卷积码不同。已知的是，具有低编码率的特播码提供了比具有相同编码码元能量Es的具有高编码率的特播码更高的性能增益。例如，当R＝1/3降低到R＝1/6时，可以通过分析“香农信道容量极限”的变化而估计性能差异。与通过查看由减少的编码率引起的码元能量的降低的特播码性能的传统分析相比较，对于图1的曲线不论R＝1/3还是1/6都假定具有相同的码元能量的原因是，在HARQ***中相同的码元能量Es被用于每次重发。
如果一个R＝1/3编码被重复一次，并且两个编码在AWGN(加性白高斯噪声)信道上被分组分集组合，则在码元能量噪声比(Es/No)方面，可以获得最大增益3dB。对于R＝1/6编码的情况也是如此。因此，由于分组分集组合增益，R＝1/3特播码的性能曲线向左平行移动+3dB，当给定相同的码元能量的时候，R＝1/6特播码的性能曲线也向左平行移动+3dB。在此，该性能曲线相对于所述能量噪声比(Eb/No)而得出，该能量噪声比被测量以便按照编码率来比较编码性能。结果是，在特播码性能曲线之间的差异与在分组分集组合和分组编码组合之间的性能差异相当。按照编码率的性能差异可以从“香农信道容量极限”估计，并且可以利用最小所需信号噪声比(SNR)来获得最小的性能差异。
2.对于编码率的最小所需Eb/No
在利用具有编码率R和很大的编码块大小L的特播码的***中，提供无误差信道所需的最小Eb/No被表示为
Eb/No＞(4R-1)/2R                          (1)
按照上述方程，在下面的表1中列出了对于特播码在每个编码率在AWGN中的最小所需Eb/No。在表1中，一个典型的Eb/No指示当特播码的编码块大小L是1024的时候对于低于0.00001的比特误差率(BER)的所需Eb/No。
(表1)
    编码率   所需Eb/No(dB)   对于BER＝10-5典型的Eb/No(dB)
    3/4     0.86     3.310
    2/3     0.57     2.625
    1/2     0.00     1.682
    3/8     -0.414     1.202
    1/3     -0.55     0.975
    1/4     -0.82     0.756
    1/5     -0.975     0.626
    1/6     -1.084     0.525
    0     -1.62     NA
如表1所示，对于编码率3/4、2/3、1/2、3/8、1/3、1/4、1/5和1/6，所需的Eb/No分别是0.86、0.57、0.0、-0.414、-0.55、-0.82、-0.975和-1.084dB。在利用R＝1/3编码的***和利用R＝1/6编码的***之间存在至少0.53dB的性能差异。这是基于“香农信道容量极限”的最小性能差异。另外，当考虑实际解码器的实现和***环境的时候，该差异变得更大。在一次模拟期间，在对于R＝2/3编码的利用分组编码组合的***和对于R＝2/3编码的利用分组分集组合的***之间观察到大约1.12dB的性能差异。
表2示出了在子码编码率2/3在***中的一次重发之后在分组编码组合和分组分集组合之间的性能差异。如表2所示，最小性能差异是1.12dB，分组编码组合方案在利用特播码的***中产生更高的性能增益。
(表2)
    项目     分组组合     编码组合
    母编码率Rm     1/3在图2中的(X，Y0，Y’0)     1/3在图2中的(X，Y0，Y’0)
    块大小(L)     496     496
    最大迭代次数     8     8
    传输次数     2     2
对于每次传输的实际Tx编码率Re     2/3(通过穿孔)     2/3(通过穿孔)
    冗余选择 对于所有传输有相同的模式 对于所有传输有不同的模式
    软组合     分组分集组合     分组编码组合
    通过重发的增益     码元重复增益 对于低比率编码的编码增益
在表1中的最小所需Eb/No     +057(dB)     R＝2/3+057(dB)R＝2/6-0.55(dB)
在第二次重发中所需的Eb/No     +0.57-3.0(dB)     -0.55-3.0(dB)
    相对性能增益     0     1.12(＝0.57+0.55)dB
    模拟的相对增益(@BER＝10-5)     0     2.5(dB)
如上所述，分组编码组合方案在使用特播码的重发***中示出了优良的性能。因此，本发明提供了一种子码产生方法，用于在使用特播码的重发***中的最佳分组编码组合。按照预定规则产生分组编码组合的子码，产生了前述的编码组合增益，并最大化了对于每次重发请求相同大小的子码的***的性能。
本发明提出了一种产生子码的方法，用于在使用特播码的重发***中的最佳分组编码组合；和按照数据率有选择地使用分组编码组合方案和分组分集组合方案的一种***。下面将描述所提出的***的优点和性能增益和用于操作该***的HARQ协议。
首先，说明按照数据率有选择地使用分组编码组合方案和分组分集组合方案的***的操作。
例如，在使用R＝1/5特播码的***中，分组编码组合实施直到由重发的分组的软组合产生的编码的整体编码率达到1/5。对于后续的重发的分组，执行分组分集组合和随后的分组编码组合。如果第一分组以1/3的数据率被传输，则在重发请求中提供所需的冗余码元以使得整体的编码率为1/5。这样，当接收器接收两个分组时，整体的编码率变为1/5。每个后面的分组在传输前被重复，并且接收机对以数据率1/5重发的分组执行分组分集组合和随后的分组代码组合。
B.子码的产生
1.子码产生装置
图2是按照本发明的一个实施例的一种利用特播码的子码产生装置的方框图。如图2所示，该子码产生装置包括特播编码器、子码产生器204和控制器205。该特播编码器包括第一组成编码器201、第二组成编码器203和交织器202。
首先，对于特播编码器，第一组件编码器(或第一组成编码器)201编码输入信息比特流并输出第一编码码元，即信息码元X和第一奇偶码元Y0和Y1。交织器202按照预定的规则交织输入信息比特流。第二组件编码器(或第二组成编码器)203编码被交织的信息比特流并输出第二编码码元，即信息码元X’和第二奇偶码元Y’0和Y’1。因此，特播编码器的输出码元是第一和第二编码码元。由于从第二组件编码器203产生的信息码元X’事实上不传输，因此特播编码器的编码率是1/5。
子码发生器204在控制器205的控制下通过穿孔(puncture)和重复从第一和第二组件编码器201和203接收的第一和第二编码码元而产生子码。控制器205存储从图3、4和5所示的算法所产生的穿孔(和重复)矩阵，并向子码产生器204输出穿孔矩阵的码元选择信号。然后，子码发生器204按照码元选择信号在预定的穿孔范围中选择预定数目的编码码元。
在此使用的参考符号X、Y0、Y1、Y’0和Y’1定义如下：
X：***的编码码元或信息码元
Y0：来自特播编码器的上组件编码器的冗余码元(奇偶码元)
Y1：来自特播编码器的上组件编码器的冗余码元(奇偶码元)
Y’0：来自特播编码器的下组件编码器的冗余码元(奇偶码元)
Y’1：来自特播编码器的下组件编码器的冗余码元(奇偶码元)
2.子码的产生
图3、4和5是图解按照本发明的一个实施例的子码(或穿孔矩阵)产生过程的流程图。具体而言，图3图解了在子码集中产生第一子码C0的过程，图4图解了在子码集中产生中间子码C1到Cs-2的过程，图5图解了在子码集中产生最后一个子码Cs-1的过程。
以下，ENC1(称为第一编码码元)指示从第一组成编码器201输出的信息码元X和第一奇偶码元Y0和Y1，并且ENC2(称为第二编码码元)指示从第二组成编码器203输出的第二奇偶码元Y’0和Y’1。
参见图3，在步骤401设置发射机可以获得的最大编码率(Rmax)。此值通常按照***中使用的数据率给定。最小编码率(Rmin)被设置为Rmax的整数倍数(k/n)。虽然Rmin可以任意地确定，它通常是1/6或更低、或1/7或更低，因为在特播码中编码增益由于编码率降低到等于或小于R＝1/7而饱和。另外，实际的编码率，即在接收机中的解码器的母编码率(R)，被确定。R被设置为大于Rmin。
在实际的***实现中，Rmax和Rmin被预置。在某种意义上，Rmax是要产生的子码的编码率，Rmin是在子码的编码组合后的目标编码率。一般Rmin是在发射机中的编码器的编码率。
在步骤403，子码(S)的数量被按照下面的方程使用Rmax和Rmin来计算。在此，子码的数量或穿孔矩阵的数量是大于Rmax对Rmin之比的最小整数。
S＝[Rmax/Rmin]                         (2)
其中[*]表示等于或大于*的最小整数(在此*表示Rmax/Rmin)。
在步骤405，变量m被设置为1的初始值，并在步骤407确定C＝(m×k)。C是每个穿孔矩阵的列数，由Rmax确定。例如，对于Rmax＝3/4，C可以是3、6、9、……，并且对于要传输的第一子码被设置为最小可用值。在此，对于Rmax＝3/4，C被设置为3。
在步骤407，通过将变量m乘以编码长度，即来自Rmax＝k/n的编码码元的数量n，而计算要从穿孔矩阵选择的码元的数量Ns。Ns是在每个穿孔矩阵中选择的码元的数量或选择的位置的数量，通过C/Rmax计算。
在步骤409，(Ns-C)被与在发射机中的特播编码器的组成编码器的数量相比。当前的特播编码器一般配有两个组成编码器。因此，假定使用了两个组成编码器。因为特播编码器具有与如图2所示放置的交织器平行连接的两个组成编码器，不象使用其他单码的传统的编码器那样，所以在步骤409确定是否(Ns-C)是2或更大。换而言之，来自每个组成编码器的至少一个奇偶码元必须在信息码元被全部传输后被传输，以便保留在特播编码器中固有的特性。
如果(Ns-C)小于2，则从第一奇偶码元集或者第二奇偶码元集中选择至少一个码元。从特播码来看，哪一种情况都可能面临问题。不用第二奇偶码元而产生的子码不是特播码而是来自仅仅具有第一组成编码器的一个编码器的K＝4的卷积码，并不提供在特播编码器中可以获得的交织器增益。另一方面，仅仅是***的码元而没有来自第一组成编码器的奇偶码元的传输，导致编码率为1的子码。这相当于一个没有任何编码增益的一个未编码***。因此，(Ns-C)必须等于或大于2以便提供特播编码器性能。
如果在步骤409(Ns-C)等于或大于2，则在步骤411中，C个***的信息码元被从穿孔矩阵选择，其他码元被按照预定类型选择。对于类型1，在步骤413，其他码元被从第一和第二奇偶码元按照方程(3)选择。所选择的第一奇偶码元的数量等于或大于所选择的第二奇偶码元的数量。例如，如果其他码元的数量(Ns-C)是3，则第一和第二奇偶码元被根据方程(3)来选择，然后另一个码元被从第二奇偶码元中选择。
[(Ns-C)/2]ENC1(奇偶)
[(Ns-C)/2]ENC2(奇偶)                      (3)
其中[*]表示等于或小于*的最小整数。在这种情况下，*指(Ns-C)/2。
对于类型2，在步骤415，其他码元被按照方程(4)从第一和第二奇偶码元中选择。如果a和b分别被给定为第一奇偶码元和第二奇偶码元的码元分布率，则从第一奇偶码元中选择等于或大于a(Ns-C)对(a+b)之比的最小整数的码元，并且从第二奇偶码元中选择等于或小于b(Ns-C)对(a+b)之比的最小整数的码元。
[a(Ns-C)/(a+b)]ENC1(奇偶)
[b(Ns-C)/(a+b)]ENC2(奇偶)                 (4)
其中a+b＝1，a和b分别指示ENC1和ENC2的码元分布率。
如果不满足在步骤409中给出的条件，即(Ns-C)小于2，则在步骤417变量m增1，过程返回步骤407。步骤409的目的是确定是否可以在当前的穿孔范围(穿孔矩阵的大小)中产生能够保留特播码的特性的子码。如果特播码的特性不能被保留，则在步骤417扩大穿孔范围。
如上所述，初始穿孔矩阵被构成为所有的信息码元被选择，并且至少一个码元被从在特播编码器中的第一和第二奇偶码元集的每个中选择。
下面将说明参见图4的一种中间穿孔矩阵产生方法。通过重复图4的过程，产生穿孔矩阵C1到Cs-2。
参见图4，按照预定类型执行步骤501或503。对于类型1，在步骤501，Ns个码元被按照方程(5)从第一和第二奇偶码元集中选择。Ns是m与来自Rmax(＝k/n)的n的乘积。所选择的第一奇偶码元的数量等于或大于所选择的第二奇偶码元的数量。在此，从前面的穿孔矩阵选择未选择的码元。
[Ns/2]ENC1(奇偶)
[Ns/2]ENC2(奇偶)                    (5)
对于类型2，在步骤503，Ns码元是根据方程(6)按照预定比率从第一和第二奇偶码元集中选择的。如果a和b分别被给定为第一奇偶码元和第二奇偶码元的码元分布率，则从第一奇偶码元选择等于或大于a(Ns)对(a+b)之比的最小整数的码元，并且从第二奇偶码元选择等于或小于b(Ns)对(a+b)之比的最小整数的码元。在此，从前面的穿孔矩阵选择未选择的码元。
[a(Ns)/(a+b)]ENC1(奇偶)
[b(Ns)/(a+b)]ENC2(奇偶)                     ……(6)
下面将参见图5说明产生最后一个穿孔矩阵Cs-1的方法。
参见图5，在步骤601剩余的未选择码元被全部从前面的穿孔矩阵中选择。所选择的码元的数量被定义为Ns2。在步骤603，通过(Ns-Ns2)定义一个新的Ns。由于在图3、4和5所示的操作的过程中，在所有位置的码元被从穿孔矩阵选择，因此新的Ns是要被重复选择的码元的数量。在步骤605，确定是否新的Ns大于0。如果新的Ns是0，则过程结束。如果它大于0，则在步骤607，从信息码元选择与新的Ns一样多的码元。换而言之，所选择的码元被重新传输。
下面利用具体的数字引用来清楚描述按照本发明的上述的子码产生方法。
对于Rmax＝3/4和R＝1/5，Rmin＝1/6和S＝6/(4/3)＝4.5→5。因此产生5个穿孔矩阵。
{C0，C1，C2，C3，C4}∶Rmax＝3/4
由于子码的编码率是3/4并且子码的数量是5，因此在编码组合后子码具有3/20((1/S)×Rmax＝(1/5)×(3/4)＝3/20)的编码率。这意味着对于3个信息比特，接收机接收20个编码码元。但是，由于从S×n＝5×4＝20和S×k＝5×3＝15产生了15个码元，因此在15个码元中的预定的5个码元被重复传输。被重复的码元最好是信息码元。在上述的示例中，如果一个信息码元X在每个子码中被重复一次，那么解码器接收R＝1/5的特播码，其中对于每个S子码，信息码元发生两次。
3，准互补编码集
从图3、4和5中显示的过程得到的子码是各种类型的互补码，但是它们在术语上不是严格意义的，因为存在重复的码元并且每个子码显示不同的特性。从自特播码产生的子码来看，它们将被称为准互补特播码(QCTC)。HARQ***使用下面的利用QCTC的重发方案。
HARQ***是一个主要的利用分组编码组合的示例。分组编码组合可以用于现有的HARQ***，HARQ类型I、类型II和类型III。在这些***中，可以利用QCTC实现重发技术。如果一个传输单元(TU)被定义为作为分组传输的基本单元的一个信息比特块，则对于在混合***中的每个TU传输选择一个子码Ci。
一个重发单元和一个初始传输TU可以在大小上相同或不同。对于每次传输，使用下面的QCTC集。
从一个具有编码集大小S的QCTC Cq，可以重建一母编码C，或者可以通过组合(或编码组合)子码Ci(i＝0，1，2，…，S-1)而产生具有比母编码C低的编码率的新编码Cq。该母编码具有在编码器中可用的最小的编码率。然后，QCTC被定义为
具有R＝Rm编码率的原始编码C或具有R＜Rm编码率的编码
Figure C0180324800182
其中S是具有编码率Ri的子码的数量，Rm是母编码率。
下面将说明对于利用QCTC的初始传输和每次重发都传输相同大小的TU的***的操作。无须说，在本发明中也支持利用不同TU的传输方案。在此，S是4，并且R是1/5。
(步骤1)传输基于TU来执行，在初始传输和每次重发时传输QCTC的子码Ci。
(步骤2)当通过软组合初始传输和每次重发的分组所产生的编码的总体编码率大于1/5的时候，对于每个重发请求，以C0，C1，C2，……，Cs-1的顺序传输QCTC的每个子码Ci。这是分组编码组合。
(步骤3)当通过软组合初始传输和每次重发的分组所产生的编码的总体编码率小于或等于1/5的时候，对于每个重发请求，以C0，C1，C2，……，Cs-1的顺序传输QCTC的每个子码Ci。这是分组分集组合。
(步骤4)QCTC集大小可以是一个任意的值，由Rmax和Rmin确定。对于R＝1/5和用于重传的2/3的子码编码率，可以使用最多四个子码。
下面的表3列出了对于预期在当前的IS-2000 1XEVDV***中可用的正向业务信道分组数据率的QCTC集。在此，母编码率R＝1/5，子码编码率R＝2/3、1/3或1/6。
(表3)
    集大小S   编码集     子码率集     数据率
    1   {C0}   C0∶R0＝1/6   307.2kbps153.6kbps76.8kbps38.4kbps19.2kbps
    2   {C0，C1}   C0∶R0＝1/3C1∶R1＝1/3   1228.8kbps921.6kbps614.4kbps307.2kbps
    4   {C0，C1，C2，C3}   C0∶R0＝2/3C1∶R1＝2/3C2∶R2＝2/3C3∶R3＝2/3   2457.6kbps1843.2kbps1228.8kbps
从表3可以看出，对于小于母编码率1/5的子码编码率1/6，相同的编码C0被用于每次传输。对于大于母编码率1/5的子码编码率1/3，不同的编码C0和C1被用于每次传输。在这种情况下，编码集大小S是2。对于大于母编码率1/5的子码编码率2/3，不同的编码C0，C1，C2，和C3被用于每次传输。编码集大小为4。当S个子码全部被传输的时候，接收机可以恢复母编码率R和获得由编码器提供的最大编码增益。
4.对于准互补编码的穿孔矩阵
表4图解了对于每个子码编码率的穿孔矩阵的示例。
(表4)
如表4所示，当编码率1/5的特播码被用做母编码并且比率2/3的子码被产生带有对于4个信息比特的编码码元输出的时候，20个编码码元被从4个信息比特产生。比率2/3的子码通过穿孔在20个码元中的14个码元而产生。对于这样的子码的分组分集组合，从上述的穿孔矩阵产生的C0对于每次重发请求被重复传输。另一方面，对于分组编码组合，对于每个重发请求不同的编码码元被传输。在传输了在该集中的所有的子码C0，C1，C2，C3后，分组分集组合被执行。对于利用分组编码组合的HARQ类型III，母编码的全部编码码元在四次传输发生后被解码。
同时，在表4的穿孔矩阵中的“1”指示在该位置的码元被选择和发送，“0”表示在该位置的码元被穿孔。“2”表示在该位置的码元发生两次。穿孔(和重复)矩阵被设计成满足下列条件。
(条件1)在重复被使用时候，一个信息码元X在QCTC的子码中被重复。
(条件2)如果该信息码元X在使用重复的QCTC的子码中被重复，则重复周期被设置为在所有子码为组合的QCTC中的最小常数。
(条件3)如果使用了穿孔，则除了信息码元X的冗余码元如果可能的话在QCTC的子码中被穿孔。
(条件4)如果使用了穿孔，则除了信息码元X的冗余码元如果可能的话在QCTC的子码中被一致地穿孔。
下面将说明满足上述条件的R＝1/6的穿孔和重复矩阵。
在表4中，对于R＝1/6，传输编码码元的序列被给定为
C0：X，X，Y0，Y1，Y’0，Y’1，X，X，Y0，Y1，Y’0，Y’1，……
因为对于一个信息码元的输入产生六个编码码元，所以子码的编码率是1/6。对于R＝1/6的穿孔和重复矩阵，在发生两次的码元X被软组合后执行解码，因此解码器的真实编码率是1/5。其信息码元X的能量增加的比率1/5的编码与码元中具有一致的码元能量的比率1/5的编码相比，具有改进的性能。换而言之，要被重复的最合适的码元是一个信息码元。可以说，表4所示的R＝1/6的穿孔和重复矩阵被以如此的方式构造，即通过信息码元的一致重复，提高了信息码元的能量。
对于R＝1/3，传输编码码元的序列被给定为
C0：X，Y0，Y’0，X，Y0，Y’0，X，Y0，Y’0，X，Y0，Y’0，……
C1：X，Y1，Y’1，X，Y1，Y’1，X，Y1，Y’1，X，Y1，Y’1，……
因为对于一个信息码元的输入产生三个编码码元，所以子码的编码率是1/3。由于使用不同的穿孔矩阵，在每次传输中传输不同的编码。在软结合C0和C1后，X发生两次，Y0、Y1、Y’0和Y’1每个发生一次。编码率1/5的解码器可以在这种情况下使用，并且穿孔矩阵满足上述的条件，保证了性能。
在表4中所示的R＝2/3的第一种情况下，传输编码码元的序列被给定为
C0：Y0，X，Y’0，Y0，X，Y’0，Y0，X，Y’0，Y0，X，Y’0，……
C1：X，Y’0，Y0，X，Y’0，Y0，X，Y’0，Y0，X，Y’0，Y0，……
C2：Y1，X，Y’1，Y1，X，Y’1，Y1，X，Y’1，Y1，X，Y’1，……
C3：X，Y’1，Y1，X，Y’1，Y1，X，Y’1，Y1，X，Y’1，Y1，……
因为对于两个信息码元的输入产生三个编码码元，所以子码的编码率是2/3。由于使用不同的穿孔矩阵，在每次传输中传输不同的编码。在软结合C0、C1、C2和C3后，X发生两次，Y0、Y1、Y’0和Y’1中的每个发生一次。编码率1/5的解码器也可以在这种情况下象R＝1/6一样地使用，并且穿孔矩阵满足上述的条件，保证了性能。
在表4所示的R＝2/3的第二种情况下，传输编码码元的序列被给定为
C0：X，Y0，X，X，Y’0，X，X，Y0，X，X，Y’0，X，X，Y0，X，X，Y’0，X，……
C1：Y’0，Y0，Y’0，Y0，Y0，Y’0，Y’0，Y0，Y’0，Y0，Y0，Y’0，……
C2：Y1，Y1，Y’1，Y’1，Y1，Y’1，Y1，Y1，Y’1，Y’1，Y1，Y’1，……
C3：X，Y’1，X，X，Y’1，X，X，Y’1，X，X，Y’1，X，……
因为对于四个信息码元的输入产生六个编码码元，所以子码的编码率是2/3。由于使用不同的穿孔矩阵，在每次传输中传输不同的编码。在软结合C0、C1、C2、C3后，X发生两次，Y0、Y1、Y’0和Y’1中的每个发生一次。编码率1/5的解码器也可以在这种情况下象R＝1/6一样地使用，并且穿孔矩阵满足上述的条件，保证了性能。
C.传输协议
如果在通信***中使用HARQ类型III方案在业务信道上传输分组，则针对每个分组的传输协议可以被应用于正向业务信道和反向业务信道上。因此，双向业务信道将被总体称为“业务信道”，除非有必要区分它们。
1.发送分组长度和物理信道
如果在通信***中采用HARQ类型III方案在业务信道上传输分组，则分组长度是可变的。当要传输的一个分组被定义为物理层分组(PLP)，则一个PLP可以包括多个称为TU的子分组，并且每个TU也是长度可变的。因此，PLP长度是可变的。不必说，一个TU可以在一个PLP中传输。TU的数量可以按照物理信道的数据率而确定。但是，为了清楚起见，在下面的说明中，仅仅考虑一个PLP的长度是1TU、2TU、3TU或4TU的情况。而且，通过示例，一个TU具有768比特或1536比特。前者将被称为短格式，后者被称为长格式。
在物理信道上的一个PLP的传输单元被定义为一个时隙。即一个PLP在时隙的基础上被传输。每个时隙的数据量是从1到任何数量可变的，由从物理传输信道可以获得的数据率而确定。换而言之，时隙的数量被按照PLP的数据率而确定。通过示例，考虑了两种情况：以具有1-32时隙的短格式传输的分组和以具有2-64时隙的长格式传输的分组。这种分类相当于在TU＝768和TU＝1536之间的区分。在假定在最多16个时隙中传输TU＝768的PLP的情况下，TU长度的PLP被定义为短格式。另一方面，在最多32个时隙中传输TU＝1536的PLP被定义为长格式。这些定义是根据分组长度而做出的，与HARQ类型III协议的实现没有基本关系。但是，它们影响与分组长度有关的***吞吐量。
2.业务信道的传输编码选择
利用对于在业务信道上的每次传输所选择的准互补编码，PLP被编码。具有集大小S的互补编码集被按照表5和表6中的业务信道的PLP数据率而确定，并且对于初始的传输，从互补编码集中选择子码C0。然后，每次在反向信道(如反向ACK信道)上接收到NACK时，以循环的顺序C1、C2、……、CS-1、C0、C1、……选择编码。表5和表6分别图解了对于短格式和长格式的PLP的数据率的互补编码集。
(表5)
  数据率(kbps)     时隙/PLP   TU/PLP   编码率   重复 ACK/NACK周期(时隙)   ACK指示符比特/反向ACK信道   准互补编码集
  19.2     32     1     1/6     16     2×4     1     {C0}
  38.4     16     1     1/6     8     2×4     1     {C0}
  76.8     8     1     1/6     4     2×4     1     {C0}
  153.6     4     1     1/6     2     2×4     1     {C0}
  307.2     2     1     1/6     1     2×4     1     {C0}
  614.4     1     1     1/3     1     1×4     1     {C0，C1}
  307.2     4     2     1/3     2     2×4     2     {C0，C1}
  614.4     2     2     1/3     1     2×4     2     {C0，C1}
  1228.8     1     2     2/3     1     1×4     2 {C0，C1，C2，C3}
  921.6     2     3     1/3     1     2×4     3     {C0，C1}
  1843.2     1     3     2/3     1     1×4     3 {C0，C1，C2，C3}
1228.8     2     4     1/3     1     2×4     4     {C0，C1}
2457.6     1     4     2/3     1     1×4     4 {C0，C1，C2，C3}
(表6)
  数据率(kbps)   时隙/PLP   TU/PLP   编码率   重复 ACK/NACK周期(时隙)   ACK指示符比特/反向ACK信道   准互补编码集
  19.2     32     1     1/6     16     2×8     1     {C0}
  38.4     16     1     1/6     8     2×8     1     {C0}
  76.8     8     1     1/6     4     2×8     1     {C0}
  153.6     4     1     1/6     2     2×8     1     {C0}
  307.2     2     1     1/6     1     2×8     1     {C0}
  614.4     1     1     1/3     1     1×8     1     {C0，C1}
  307.2     4     2     1/3     2     2×8     2     {C0，C1}
  614.4     2     2     1/3     1     2×8     2     {C0，C1}
  1228.8     1     2     2/3     1     1×8     2 {C0，C1，C2，C3}
  921.6     2     3     1/3     1     2×8     3     {C0，C1}
  1843.2     1     3     2/3     1     1×8     3 {C0，C1，C2，C3}
  1228.8     2     4     1/3     1     2×8     4     {C0，C1}
  2457.6     1     4     2/3     1     1×8     4 {C0，C1，C2，C3}
如果在反向ACK信道上接收到三个连续NACK，则子码被以C1，C2和C3的顺序用于正向业务信道。如果接收到另外两个NACK，则使用子码C0和C1。如果随后收到ACK，则传输停止，在正向业务信道上传输新的PLP。发射机不通告对于每次传输的准互补编码的信息，但是关于具有按照数据率确定的集大小S的准互补编码集的信息，对于发射机和接收机是预先知道的。
3.传输业务分组的结构和传输方法
在以单时隙或多时隙传输分组的***中，对于一个PLP产生的编码码元可以按照传输方案在一个或多个时隙中传输。在提供传输方案的说明之前，下面将首先说明对于有效分组传输要考虑的条件。
(必要条件1)
确定分组长度和分组结构的方式是，一个物理信道传输帧包括一个编码码元，这减少了接收机的实现复杂性，简化了对于在***中的发射机的传输协议，所述***以可变的或固定的编码率产生编码码元、并以分组分集组合方案或分组编码组合方案传输该编码码元。
(必要条件2)
在每个编码率的编码长度和一个物理信道传输帧的长度之间的差别最小化，使得***中的吞吐量最大化，所述***以可变的或固定的编码率产生编码码元、并以分组分集组合方案或分组编码组合方案传输该编码码元。
(必要条件3)
向发射机周期传输每次传输代码字的ACK/NACK消息，提高了在***中的***吞吐量，所述***以可变的或固定的编码率产生编码码元、并以分组分集组合方案或分组编码组合方案传输该编码码元。
考虑到上述的条件，最好是，将每个编码率的编码长度与一个物理传输帧的长度相匹配。但是，需要各种类型的代码字，并且接收机和传输协议的复杂性提高。
如前所述，最佳传输的一个要求是确定分组长度和分组结构，以便一个物理信道传输帧包括在***中的每个编码率的一个编码码元。所述***以可变的或固定的编码率产生编码码元、并以分组分集组合方案或分组编码组合方案传输该编码码元(子码)。但是，不是每个，因为帧长度是由物理信道的规格所确定的参数。这就是为什么虽然效率低但是仍使用填充比特的原因，或者为什么虽然帧长度与代码字的长度的比不是一个整数，但是代码字被依序传输并且接收机将它们在传输帧中组合并随后重新将它们分离的原因。这些传统的方法也显示出在将代码字长度与传输帧长度精确匹配方面的局限，这导致下列问题：
1.如果对于每个编码率的代码字长度小于帧长度，则填充比特可以另外地***传输帧的剩余码元位置中。但是，***的吞吐量由于填充比特而被减少。具体来说对于低数据率，损耗增加。
2.如果对于每个编码率的代码字长度小于帧长度，则需要对于每个数据率具有多个编码率的编码允许在物理信道上的一个传输帧中传输一个代码字。实际上，因为大多数编码率是从母编码通过穿孔和重复而获得的，所以可以获得的编码率的数目是有限的。而且，在传输帧中仍然存在码元位置要被填充，大多数情况下，是用填充比特。尽管使用较少的填充比特，***吞吐量也被减少。
3.可以考虑，替代帧长度与代码字长度的比不是整数的添加填充比特方式，串行地连接多个传输帧，然后连续传输一个又一个代码字。在这种情况下，接收机必须在传输帧水平上组合代码字，然后将传输帧分离成多个代码字。在此，一个传输帧可以传输多个代码字，这意味着可以将不同的代码字用于具有相同的物理信道参数的传输帧。但是，在不同的代码字之间区分对于接收机是很困难的。通过使用指示在一个传输帧中的代码字中的变化的信息码元，这个困难可以减轻，导致需要一个用于存储代码字的存储器和一个用于控制存储器的控制器。
因此，本发明提出了新颖的分组传输方案。物理信道帧的长度或在所有的可传输连续传输帧中码元的总数被定义为每个时间周期的可传输调制码元的数量，在该每个时间周期中分配一个PLP信息比特流。对于每个编码率的子代码字的长度或子代码码元的数量被定义为子代码的调制码元的数量，这由每个时间周期的调制方法来确定，在该每个时间周期中分配一个PLP信息比特流。
(传输方法1)
在所有的可传输连续传输帧中的码元的总数，被按照一个代码字中的码元的数量来划分，并且编码码元在所划分的传输帧(时隙)中被传输。真实传输帧的边界在划分中不考虑，在该传输方法中使用相同的编码率。在每个时隙中可以混合最多两种不同的代码字。如果传输帧的总长度不是代码长度的整数倍数，则在最后一个传输帧中可以存在未使用的额外码元。这些额外码元可以用于接收机中的软码元组合，但是传输帧最终不传输一个完全的代码字。在传输方法1中的每个子码的编码率Rc通过下列方程计算
Rc＝(LxRP)/(N-L)                             (8)其中N是在所有可传输连续传输帧中的码元的总数，L是在子码中的码元的数量，RP是子码的重复次数，(N-L)是在最后一个传输帧中的未使用的额外码元的数量。
(传输方法2)
在对于一个PLP的传输可以获得的所有的连续传输帧中的码元的总数被按照在每个子码中的编码码元的数量划分，编码码元在所划分的传输帧(时隙)中被发送，以便传输帧的终点与代码字的终点匹配。在此，使用相同的编码率或组合使用不同的编码率。按照此传输方法，在每个时隙传输一种类型的子码。如果传输帧的总长不是编码长度的整数倍数，则可以采取下列两种方法。
(传输方法2-1)
每个子码的编码率被以如下的方式确定，即子码可以在一个分配的传输帧中完全地被传输。子码的编码率Rc通过下列方程确定
Rc＝(LxRP)/N                           (9)
其中N是在所有可传输连续传输帧中的码元的总数，L是在子码中的码元的数量，RP是子码的重复次数。
(传输方法2-2)
每个子码的编码率被以如下的方式确定，即子码可以在一个分配的传输帧中完全地传输，该编码率的子码码元的数量被设置为大于每个传输帧的码元的数量，剩余的码元被删节。对于每个子码的最佳编码率是使得删节的码元的数量最小化的最小编码率。子码的编码率Rc由下列方程确定
Rc＝(LxRP)/N                 ……(10)
被删节的码元的数量，PS通过下列方程给出
PS＝L-(N/RP)                 ……(11)
其中N是在所有可传输连续传输帧中的码元的总数，L是在子码中的码元的数量，RP是子码的重复次数。
在传输方法(2-1)和传输方法(2-2)的比较中，在假定N相同的情况下，前者对于相同的时间周期允许以比后者低的编码率传输。因此，传输方法(2-2)在编码理论上具有较高的编码增益。对于传输方法(2-2)的另一个优点是它使得每个子代码字的编码率相等，并提供了性能增益。虽然要求控制所删节的码元，使用计数器来计数所发送的码元的数量将满足该要求，因为码元删节是在预定时间点的不连续码元。
上述的业务分组传输方法可以按照***的特性有选择地采用。在传输方法(2-2)中构造的传输分组的结构将参照图6-23和表7到表10来说明。
表7和表8分别图解了以短格式(如单格式)和长格式(如双格式)在业务信道上传输分组数据的情况。对于每个数据率，这些表列出了每个PLP的时隙数量、每个PLP的比特的数量、在传输期间TDM(时分复用)码片的数量、导频码片、数据码片、可获得的沃尔什编码与32个沃尔什编码的比和对于一个PLP的可以获得的调制码元的数量。TDM码片的数量是前置码码元的数量、导频码片的数量和数据码片的数量的和。可以获得的调制码元的数量是可以获得的沃尔什比率和数据码片的数量的乘积。例如，通过对于表7中19.2kbps的数据率的1024个前置码码元、8192个导频码片和39936个数据码片求和可以产生49152个TDM码片。对于相同的数据率，通过将39936个数据码片与一个可以获得的沃尔什比率28/32相乘可以计算出34944个可以获得的调制码元。
(表7)
  数据率   时隙/PLP     PLP中的比特     可以获得的沃尔什比率     前置码码元     导频码片   数据码片   可以获得的数据调制码元   TDM码片
  19.2kbps     32     768     28/32     1024     8192     39936     34944   49152
  38.4kbps     16     768     28/32     1024     4096     19456     17024   24576
  76.8kbps     8     768     28/32     512     2048     9728     8512   12288
  153.6kbps     4     768     28/32     256     1024     4864     4256   6144
  307.2kbps     2     768     28/32     128     512     2432     2128   3072
  614.4kbps     1     768     28/32     64     256     1216     1064   1536
  307.2kbps     4     1,536     28/32     128     1024     4992     4368   6144
  614.4kbps     2     1,536     28/32     64     512     2496     2184   3072
  1,228.8kbps     1     1,536     28/32     64     256     1216     1064   1536
  921.6kbps     2     2,304     28/32     64     512     2496     2184   3072
  1,843.2kbps     1     2,304     28/32     64     256     1216     1064   1536
  1,228.8kbps     2     3,072     28/32     64     512     2496     2184   3072
  2,457.6kbps     1     3,072     28/32     64     256     1216     1064   1536
(表8)
  数据率   时隙   PLP   可以获得   前置码   导频   数据码片   可以获得的   TDM
  /PLP   中的比特   的沃尔什比率   码元   码片   数据调制码元   码片
  19.2kbps     64   1,536   28/32   1024   16,384   80,896     70784   98304
  38.4kbps     32   1,536   28/32   1024   8,192   39,936     34944   49152
  76.8kbps     16   1,536   28/32   512   4096   19,968     17472   24576
  153.6kbps     8   1,536   28/32   256   2048   9,984     8736   12288
  307.2kbps     4   1,536   28/32   128   1024   4,492     4368   6144
  614.4kbps     2   1,536   28/32   64   512   2,496     2184   3072
  307.2kbps     8   3,072   28/32   128   2048   10,112     8848   12288
  614.4kbps     4   3,072   28/32   64   1024   5,056     4424   6144
  1,228.8kbps     2   3,072   28/32   64   512   2,496     2184   3072
  921.6kbps     4   4,608   28/32   64   1024   5,056     4424   6144
  1,843.2kbps     2   4,608   28/32   64   512   2,496     2184   3072
  1,228.8kbps     4   6,144   28/32   64   1024   5,056     4424   6144
  2,457.6kbps     2   6,144   28/32   64   512   2,496     2184   3072
表9和表10分别图解了以短格式(如单格式)和长格式(如双格式)在业务信道上传输分组数据的情况。对于每个数据率，这些表列出了每个PLP的时隙数量、每个PLP的比特数量、由一个调制器对于一个PLP的时隙提供的调制码元的数量、对于从编码器产生的编码码元所需的调制码元的数量、对应于在整体被分配的时隙中的一个PLP的代码字的重复数量(删节的序列传输的数量)、在一个时隙中对于一个PLP的删节的调制码元的数量和有效编码率。
在表9和表10中，通过将提供的调制码元的数量乘以被删节的序列传输的数量，并从乘积中减去调制码元的数量而计算出被删节的调制码元的数量。例如，对于表9中的数据率19.2kbps，通过将所提供的2,304个调制码元乘以被删节的调制码元数量16，并从该乘积中减去所需的34,944调制码元而确定1,920个被删节的调制码元。所提供的调制码元的数量是通过在一个调制器中以预定调制方法调制一个PLP而产生的调制码元的数量。所需的调制码元的数量是通过以相同的调制方法调制子码码元而产生的调制码元的数量。按照本发明，子码在预定时间周期中产生并在传输前被调制。在此，在子码的调制码元数量和PLP的调制码元数量之间存在差异。因此，与该差异一样多的码元被删节。可以从表9和表10看出，被删节的调制码元的数量被针对每个数据率设置，因此根据被删节的调制码元的数量确定传输分组结构。
(表9)
  数据率   时隙/PLP     PLP中的比特   所提供的调制码元的数量   所需要的调制码元的数量 被删节的调制码元的数量 被删节的序列传输的数量   编码率   有效编码率
  19.2kbps     32     768     2,304     34,944     1,920     16     1/6   0.176
  38.4kbps     16     768     2,304     17,024     1,408     8     1/6   0.180
  76.8kbps     8     768     2,304     8,512     704     4     1/6   0.180
  153.6kbps     4     768     2,304     4,256     352     2     1/6   0.180
  307.2kbps     2     768     2,304     2,128     176     1     1/6   0.180
  614.4kbps     1     768     1,152     1,064     88     1     1/3   0.361
  307.2kbps     4     1,536     2,304     4,368     240     2     1/3   0.352
  614.4kbps     2     1,536     2,304     2,184     120     1     1/3   0.352
  1,228.8kbps     1     1,536     1,152     1,064     88     1     2/3   0.722
  921.6kbps     2     2,304     2,304     2,184     120     1     1/3   0.352
  1,843.2kbps     1     2,304     1,152     1,064     88     1     2/3   0.722
  1,228.8kbps     2     3,072     2,304     2,184     120     1     1/3   0.352
  2,457.6kbps     1     3,072     1,152     1,064     88     1     2/3   0.722
(表10)
  数据率   时隙/PLP     PLP中的比特   所提供的调制码元的数量    所需要的调制码元的数量   被删节的调制码元的数量  被删节的序列传输的数量   编码率   有效编码率
  19.2kbps   64     1,536     4,608     70,784     2,944     16     1/6   0.174
  38.4kbps   32     1,536     4,608     34,944     1,920     8     1/6   0.176
  76.8kbps   16     1,536     4,608     17,472     960     4     1/6   0.176
  153.6kbps   8     1,536     4,608     8,736     480     2     1/6   0.176
  307.2kbps     4   1,536   4,608   4,368     240     1     1/6   0.176
  614.4kbps     2   1,536   2,304   2,184     120     1     1/3   0.352
  307.2kbps     8   3,072   4,608   8,848     368     2     1/3   0.347
  614.4kbps     4   3,072   4,608   4,424     184     1     1/3   0.347
  1,228.8kbps     2   3,072   2,304   2,184     120     1     2/3   0.703
  921.6kbps     4   4,608   4,608   4,424     184     1     1/3   0.347
  1,843.2kbps     2   4,608   2,304   2,184     120     1     2/3   0.703
  1,228.8kbps     4   6,144   4,608   4,424     184     1     1/3   0.347
  2,457.6kbps     2   6,144   2,304   2,184     120     1     2/3   0.703
图6-23图解了按照本发明的实施例的对于每个数据率的PLP传输。
参见图6到23，每个PLP前面有一个前置码，通过它来识别PLP。从子码码元调制的调制码元跟随着前置码。在图中标记出的调制码元要在物理信道的传输之前被删节。所产生的调制码元和所删节的调制码元的数量根据数据率而不同。如果一个PLP在多个时隙中被传输，则基于代码字而发生重复，并且对于除了第一准互补编码之外的准互补编码，被删节的码元的数量总是相同的，这可以从图10-14和图19-23中看出。参考符号C0，C1，C2，C3，……表示子码，参考符号P0，P1，P2，P3，……表示对应于一个子码的调制码元中的被删节码元。对于具有错误的分组数据的重发，子码以C0，C1，C2，C3，……的顺序改变。
图6图解了按照本发明的单格式的传输分组的实施例。对于在表9的第9、11和13行中的数据率1228.8、1843.2和2457.6kbps，一个前置码、一个导频和数据在一个时隙中被复用。
图7图解了按照本发明的单格式的传输分组的另一个实施例。对于在表9的第8、10和12行中的数据率614.4、921.6和1228.8kbps，一个前置码、一个导频和数据在两个时隙中被复用。
图8图解了按照本发明的单格式的传输分组的第三个实施例。对于在表9的第6行中的数据率614.4kbps，一个前置码、一个导频和数据在一个时隙中被复用。
图9图解了按照本发明的单格式的传输分组的第四个实施例。对于在表9的第5行中的数据率307.2kbps，一个前置码、一个导频和数据在两个时隙中被复用。
图10图解了按照本发明的单格式的传输分组的第五个实施例。对于在表9的第7行中的数据率307.2kbps，一个前置码、一个导频和数据在四个时隙中被复用。
图11图解了按照本发明的单格式的传输分组的第六个实施例。对于在表9的第4行中的数据率153.6kbps，一个前置码、一个导频和数据在四个时隙中被复用。
图12图解了按照本发明的单格式的传输分组的第七个实施例。对于在表9的第3行中的数据率76.8kbps，一个前置码、一个导频和数据在八个时隙中被复用。
图13图解了按照本发明的单格式的传输分组的第八个实施例。对于在表9的第2行中的数据率38.4kbps，一个前置码、一个导频和数据在16个时隙中被复用。
图14图解了按照本发明的单格式的传输分组的第九个实施例。对于在表9的第1行中的数据率19.2kbps，一个前置码、一个导频和数据在32个时隙中被复用。
图15图解了按照本发明的双格式的传输分组的一个实施例。对于在表10的第9、11和13行中的数据率1228.8、1843.2和2457.6kbps，一个前置码、一个导频和数据在1个时隙中被复用。
图16图解了按照本发明的双格式的传输分组的另一个实施例。对于在表10的第8、10和12行中的数据率614.4、921.6和1228.8kbps，一个前置码、一个导频和数据在两个时隙中被复用。
图17图解了按照本发明的双格式的传输分组的第三个实施例。对于在表10的第6行中的数据率614.4kbps，一个前置码、一个导频和数据在一个时隙中被复用。
图18图解了按照本发明的双格式的传输分组的第四个实施例。对于在表10的第5行中的数据率307.2kbps，一个前置码、一个导频和数据在两个时隙中被复用。
图19图解了按照本发明的双格式的传输分组的第五个实施例。对于在表10的第7行中的数据率307.2kbps，一个前置码、一个导频和数据在四个时隙中被复用。
图20图解了按照本发明的双格式的传输分组的第六个实施例。对于在表10的第4行中的数据率153.6kbps，一个前置码、一个导频和数据在四个时隙中被复用。
图21图解了按照本发明的双格式的传输分组的第七个实施例。对于在表10的第3行中的数据率76.8kbps，一个前置码、一个导频和数据在八个时隙中被复用。
图22图解了按照本发明的双格式的传输分组的第八个实施例。对于在表10的第2行中的数据率38.4kbps，一个前置码、一个导频和数据在16个时隙中被复用。
图23图解了按照本发明的双格式的传输分组的第九个实施例。对于在表10的第1行中的数据率19.2kbps，一个前置码、一个导频和数据在32个时隙中被复用。
例如，对于表9的数据率2457.6kbps，(64+1056)个调制码元可以在一个PLP中被传输，并且(1056+92)个调制码元通过调制如图6所示的一个子码C0而被产生。因此，删节了92个调制码元。在此，64是前置码码元的数量，1056是(对于子码码元的调制码元的数量(1056+92)-被删节的调制码元的数量92)。结果，对于子码码元的调制码元的数量变得等于可传输的调制码元的数量。对于在表9中的数据率153.6kbps，(256+864+1120)＝(1120+1120)个调制码元可以在一个PLP中被发送，并且(864+1120+288)个调制码元通过调制一个子码C0而被产生。(1120+1120+288)个调制码元通过调制一个子码C1而被产生。因此，对于子码C0，从所产生的编码码元中删节由P0指示的288个调制码元，对于子码C1，从所产生的编码码元中删节由P1指示的64个调制码元。
可以从上述的第一示例看出，如果前置码码元的数量和对应于第一子码的码元的信道交织码元的数量的和大于可传输调制码元的数量，则一些第一子码码元被删节以便两个数量相等。
4.码元删节
码元删节对于传输方法(2-2)是需要的。这种码元删节的分组数据传输装置的实施例如图24和25所示。每个分组数据传输装置包括控制器100、特播编码器101、子码产生器102、信道交织器103、调制器104和码元删节器105。对于一个PLP信息比特流的输入，该分组数据传输装置产生多个具有相同或不同编码率的子码，并当PLP信息流被分配的时候依序传输多个时间周期的子码。
参见图24，特播编码器101用例如编码率R＝1/5来特播编码PLP信息比特流，并输出编码码元。子码发生器102在从接收机接收到重发请求后选择与先前传输的子码相同或不同的子码，并产生所选择的子码的编码码元。在子码发生器102中的编码选择是一种冗余准备。特播编码器101和子码发生器102作为子码(准互补编码)发生装置，如图2所示。即，特播编码器101和子码发生器102分别对应于图2的特播编码器和子码发生器204。子码发生器102根据由控制器100所确定的最小编码率而运行。
信道交织器103信道交织子码发生器102的输出。一个块交织器可以用做信道交织器103。调制器104通过诸如QPSK(四相移键控)/8-PSK(相移键控)/16-QAM(正交调幅)的预定调制方法来调制信道交织器103的输出。码元删节器105在控制器100的控制下删节调制器104的输出的后半部分码元的一部分。
控制器100确定最小的编码率，按照它子码的调制码元的数量等于或大于当PLP信息比特流被分配的时候对于每个时间周期的可传输调制码元的数量。对于第一时间周期的码元删节以下列方式执行。如果前置码码元的数量和以最小编码率产生的第一子码的调制码元的数量的和大于可传输调制码元的数量，则一些第一子码的调制码元被删节，以便前置码码元的数量和第一子码的调制码元的数量的和等于可传输调制码元的数量。码元删节器105的运行已经在前面与图6-23所示的传输业务分组结构和传输方法相结合地被说明。
在图24中，码元删节发生在调制器104中的调制后。即，调制器104位于信道交织器103和码元删节器105之间。调制器104依序划分从信道交织器103输出的码元序列，并将它们与调制码元相匹配。即，调制器104以从信道交织器103接收码元的顺序来输出调制码元。如在图6-23中的说明中所述，码元删节器105实质上删节了信道交织器103的输出码元的后半部分码元的一部分。因此，虽然，码元删节器105位于信道交织器103和调制器104之间，但是码元删节以相同的方式执行。
参见图25，在分配一个PLP信息比特流的多个时间周期，子码发生器102产生具有相同编码率或不同编码率的多个子码。控制器100确定一个最小的编码率，按照它一个子码的调制码元的数量等于或大于对于每个时间周期的可传输调制码元的数量。
信道交织器103信道交织以最小编码率产生的子码的码元。如果该信道交织的码元的数量大于可传输调制码元的数量，码元删节器105删节该信道交织的码元的后半部分码元的一部分，以便则剩余的信道交织的码元的数量等于可传输调制码元的数量。调制器104在删节后通过一种预定的调制方法来调制剩余的信道交织的码元。
如图24和25所示的在分组数据传输装置中的码元删节在接收机中带来了下列效果。
例如，如果信道交织器的大小是NC、被删节的码元的数量是PC和剩余的编码码元是LC(＝NC-PC)，则接收机在信道去交织中认为PC编码码元被随机地穿孔。被穿孔的码元被处理为删除码元，然后执行解码。由于在信道去交织器中的后半部分中的码元在所有的编码码元中随机分布，一个解码器确定已经产生了LC个随机错误，同时性能由于该随机错误而变坏。考虑到大多数的***使用随机错误纠正编码，因此性能不存在问题。当这些错误被处理为删除码元的时候，有效的编码率Re提高了NC/(NC-PC)，并且获得了所得的性能。因此，尽管删节了信道交织器的后半部分码元的一部分，但是如果Re＜1，则获得对应于有效编码率Re的平均性能。最好是，信道交织器如此配置：在信道去交织后信道交织器的后半部分码元以均匀的间隔在所有的编码码元中分布。
按照上述的本发明，传输分组的长度和结构被确定，以便一个代码字(一个子代码字)在一个物理信道传输帧中传输。因此，提高了分组数据的传输吞吐量。而且，对于重发分组数据，接收机的实现复杂性被最小化，并且对于发射机的传输协议被简化。而且，可以定期向发射机传输对于编码码元的ACK/NACK消息。
虽然就某些优选实施例说明和示出了本发明，但是本领域的技术人员将意识到在不脱离在所附权利要求书中公开的本发明的范围和精神的情况下，可以作出各种形式和细节上的变化。

Claims (13)

1.一种对于物理层分组信息比特流的输入产生具有相同或不同编码率的多个子码、并依序在多个时间周期传输带有该子码的码元的方法，包括以下步骤：
确定最小数据率，按照它，通过预定调制方法所产生的子码的调制码元的数量等于或大于在每个时间周期可传输的调制码元的数量；
对以所述最小编码率产生的子码的码元进行信道交织；
以预定的调制方法调制信道交织的码元；和
如果所述子码的调制码元的数量大于该时间周期可传输的调制码元的数量，则删节所述子码的调制码元的一部分，以便使得子码的调制码元的数量等于该时间周期可传输的调制码元的数量。
2.按照权利要求1的方法，其中码元删节对于所述子码的调制码元的后半部分执行。
3.按照权利要求1的方法，其中子码的调制码元是信道交织的码元。
4.按照权利要求1的方法，其中如果前置码码元的数量和第一子码的调制码元的数量的和大于可传输调制码元的数量，则对于第一时间周期中的码元删节对于第一子码的码元执行，以便使得前置码码元的数量和第一子码的调制码元的数量的和等于可传输调制码元的数量。
5.一种传输分组数据的方法，包括以下步骤：
对于物理层分组信息比特流的输入产生具有相同或不同编码率的多个子码；
确定最小数据率，按照它，通过预定调制方法所产生的子码的调制码元的数量等于或大于在每个时间周期可传输的调制码元的数量；
信道交织以最小编码率产生的子码的码元；
如果所述信道交织的码元的数量大于可传输调制码元的数量，则删节所述信道交织的码元的一部分，以使得信道交织的码元的数量等于可传输的调制码元的数量；和
通过预定的调制方法调制剩余的信道交织的码元。
6.按照权利要求5的方法，其中对于所述子码的信道交织的码元的后半部分执行信道删节。
7.按照权利要求5的方法，其中如果前置码码元的数量和第一子码的信道交织的码元的数量的和大于可传输调制码元的数量，则对于以最小编码率产生的第一子码的信道交织的码元执行第一时间周期的码元删节，以使得前置码码元的数量和第一子码的信道交织的码元的数量的和等于可传输调制码元的数量。
8.一种传输分组数据的装置，包括：
子码发生器，用于对于物理层分组信息比特流的输入产生具有相同或不同编码率的多个子码；
控制器，用于确定最小数据率，按照它，通过预定调制方法所产生的子码的调制码元的数量等于或大于在每个时间周期可传输的调制码元的数量；
信道交织器，用于对以所述最小编码率产生的子码的码元进行信道交织；
调制器，用于以预定的调制方法调制信道交织的码元；和
码元删节器，用于如果所述子码的调制码元的数量大于该时间周期可传输的调制码元的数量，则删节所述子码的调制码元的一部分，以便使得子码的调制码元的数量等于该时间周期可传输的调制码元的数量。
9.按照权利要求8的装置，其中所述码元删节器删节子码的调制码元的后半部分的一部分。
10.按照权利要求8的装置，其中如果前置码码元的数量和第一子码的调制码元的数量的和大于可传输调制码元的数量，则所述码元删节器删节第一子码的码元的一部分，以便使得前置码码元的数量和第一子码的调制码元的数量的和等于第一时间周期中可传输调制码元的数量。
11.一种传输分组数据的装置，包括：
子码发生器，用于对于物理层分组信息比特流的输入产生具有相同或不同编码率的多个子码，并在多个时间周期依序传输该子码；
控制器，用于确定最小数据率，按照它，通过预定调制方法所产生的子码的调制码元的数量等于或大于在一个时间周期可传输的调制码元的数量；
信道交织器，用于信道交织以最小编码率产生的子码的码元；
码元删节器，用于如果所述信道交织的码元的数量大于可传输调制码元的数量，则删节所述信道交织的码元的一部分，以便使得所述信道交织的码元的数量等于可传输的调制码元的数量；和
调制器，用于通过预定的调制方法调制剩余的信道交织的码元。
12.按照权利要求11的装置，其中码元删节器删节所述信道交织的码元的后半部分的一部分。
13.按照权利要求11的装置，其中如果前置码码元的数量和第一子码的信道交织的码元的数量的和大于可传输调制码元的数量，则码元删节器删节以最小编码率产生的第一子码的信道交织的码元的一部分，以使得前置码码元的数量和第一子码的信道交织的码元的数量的和等于在第一时间周期中可传输调制码元的数量。
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