[发明专利]利用交织和随后通过穿孔或重复所实现的速率匹配进行数据传输

说明书

本发明涉及一种传输数据帧的方法和装置、以及一种尤其通过采用穿孔或重复来进行数据速率匹配的方法和装置。

数字通信系统被设计成利用如下形式的数据表示来传输数据，即该数据表示可以简化数据经通信介质的传输。譬如，在无线传输情况下，数据被表示为无线信号而在通信系统的发信机与收信机之间进行传输。在宽带电信网络中，数据可以表示为光，并譬如通过光纤网络而在系统的发信机和收信机之间传输。

在数据传输期间，被传输的数据比特或符号可能发生讹误，这便带来了如下后果，即在收信机内不能正确地确定所述的比特或符号。因此，数据通信系统通常包含有用于缓和这种在传输期间出现的数据讹误的装置。有一种这样的装置是指为系统的发信机装配多个编码器，以便在传输之前根据出错控制码对数据进行编码。如此来设计所述的出错控制码，使得其能够以可控的方式给所述的数据加入冗余。在收信机内，可以通过如下方式来校正在传输期间所出现的错误，即对所述的出错控制码进行解码，由此恢复原始的数据。这种解码是通过使用一种与收信机已知的上述出错控制码相对应的出错解码算法来进行作用的。

在数据被编码之后，经常还需要在传输该数据之前为进行速率匹配而对编码数据块中的数据比特或符号进行穿孔或重复。在此，概念“穿孔”是指从编码数据块中去掉或清空比特的处理，使得被穿孔的比特不再随同该数据块一起传输。譬如，对于被用来通过数据运载介质传输数据的多路接入方法，由于其需要用预定的大小把所述的数据格式化成多个块，而该预定的大小与所述编码数据帧的大小不一致，所以需要执行上述的穿孔。

因此，为了在预定大小的传送数据块内装入所述的编码数据帧，需要从该编码数据帧中穿孔一些数据比特，以便譬如在编码数据帧大于所述传送块的大小时缩小该编码数据块的大小，或者，如果编码数据帧小于传送块的预定大小，则重复所述编码数据帧的比特。

在数据帧小于传送数据块的情况下，所述的数据比特或符号以一种为了填充传送数据块的其余部分所必需的规模进行重复。

本领域技术人员都知道，对编码数据帧进行穿孔的影响在于降低了正确地恢复原始数据的可能性。此外，当因高斯噪声引起在数据传输期间所出现的错误时，已知的出错控制码和该出错控制码的解码器的性能是最好的，因为这会使错误互不相关地分布到传送数据块上。如果需要对编码数据帧进行穿孔，则在该编码数据帧内，被穿孔的比特附近的位置应该尽可能地相互隔开。在这方面，所述的穿孔位置应均匀地分布在所述的数据帧上。尤其在不采用交织的无线通信系统中，由于在传输期间经常是突发性地产生出错，而且由于利用所述的重复并不是在该数据帧的某一区域特别地提高质量，而是尽量均匀地提高质量，因此，应该类似地在编码和非编码的数据帧内如此来安排需要被重复的数据比特附近的位置，使得它们在整个数据帧内均匀地相互隔开。

对于从编码数据帧中选择需要穿孔或重复的比特或符号位置的已知方法，它包括：用需要穿孔的比特或符号数除一个帧内的比特或符号数，然后根据该除法选出具有整数值的位置。但是，如果需穿孔的比特数没有把该数据帧的比特数整除，那么就会使被穿孔或重复的位置产生不均匀的间隔，由此带来如下的缺点，即某些位置要比该整数更近，在某些情况下甚至是紧挨着。

为了讲述复杂的本发明，下面借助图1～6来简短地阐述本发明的技术背景和由此产生的问题，这些附图是至少部分地从本发明之前的移动无线第3代(UMTS通用移动电信系统)的技术标准中得出的，而该技术标准可以参考如下文献：S1.12 v0.0.1，3GPP FDD，多路复用、信道编码和交织说明。

在多路复用传输方法中，交织通常是以两个步骤执行的。如果在第一交织器之后执行所述的穿孔，那么执行穿孔/重复的不同解决方案便具有某些确定的结论，就如同为UMTS系统所设定的一样。该方法以如下内容为出发点，即在上行链路和下行链路中均使用所述的穿孔，以便譬如避免多码。在UMTS系统的现有技术规范中存在一个潜在的问题，因为如果采用FS-MIL(FS多级交织器)作为上行链路的多路复用方法(图1)中的交织器，而所述的多路复用方法又结合了当前为UMTS所建议的速率匹配算法，那么就可能使所述的性能变差。