[发明专利]通信系统的信道编码方法

说明书

技术领域

本发明总地涉及无线通信系统的信道编码。

背景技术

宽带码分多址(WCDMA)也被称为通用移动通信系统(UMTS)，是用于因特网、多媒体、视频以及其它高容量需求的应用的宽带数字无线电通信的技术。WCDMA使用载波5MHZ的频谱，提供比当前全球移动通信系统(GSM)网络高50倍的数据速率，比通用分组无线电业务(GPRS)网络高10倍的数据速率。WCDMA是用于3G电信系统的一种技术，提供更高的话音和数据容量和更高的数据速率。

高速下行分组接入(HSDPA)是W-CDMA下行链路中基于分组的数据业务，目前在WCDMA下行链路中的5MHz带宽上具有高达8-10Mbps(且当前对于MIMO系统高达14.4Mbps)的数据传输。HSDPA实施方式包括：自适应调制和编码(AMC)、混和自动请求(HARQ)以及高级接收器设计。

HSDPA包含称为高速下行链路共享信道(HS-DSCH)的前向链路数据信道。它是基于共享信道传输的，这意味着在给定小区中的一些信道化代码和发射功率被视为公共资源，它们在时域和码域中在用户之间动态共享。共享信道传输带来了可用代码和功率资源的更高效使用。

与当前在WCDMA中使用专用信道相比，共享信道传输带来了可用代码和功率的更高效使用。HS-DSCH被映射到的共享代码资源可以由多达15个代码组成。采用的实际数目取决于终端/系统所支持的代码数目、操作者设置、所需的系统容量等。将扩展因子(SF，spreading factor)固定在16，且子帧持续时间(发射时间间隔，TTI)只有2ms。使用的调制方案是正交相移键控(QPSK)和16-QAM。

对于HSDPA，基于信道质量指示符(CQI)反馈使用自适应调制和编码来完成快速链路自适应，而不像在WCDMA中一样进行功率控制。对于附近用户(高编码率)和远处用户(低编码率)通过链路自适应都能确保在给定链路上的最高可能的数据速率。在被连接时，HSDPA用户设备(UE)周期性地将CQI发送到基站(BS)，该CQI指示数据速率、要使用的编码和调制方案以及该UE在其当前无线电条件下可以支持的多码的数目。该CQI还包含关于要使用的功率电平的信息。

使用递增冗余或追赶合并方式的混和ARQ完成快速重传。在16-QAM调制的情况下，重传分组还基于使用对数似然比(LLR)的位可靠性来使用不同的格雷编码星座。这种调制重排通过使符号数大于4的QAM星座图的的位可靠性平均化来改进turbo解码性能。UE还为每个分组发送ACK/NACK使得BS得知何时开始重传。

对于HSPDA业务，快速调度在BS完成，而不是象在WCDMA中一样在无线电网络控制器(RNC)完成。这是基于有关信道质量、终端能力以及服务质量(QoS)等级的信息和功率/代码可用性而完成的。这种信道敏感型的机会主义调度通过优先地向具有较好信道条件的用户发送来获得多用户分集增益。

在第三代合作伙伴计划(3GPP)标准中，版本5规范聚焦于HSDPA以提供大约高达10Mbps的数据速率来支持基于分组的多媒体业务。在版本6和之后的规范中聚焦正被开发来支持高达14.4Mbps的更高数据传输速率的MIMO系统。HSDPA是从Release 99WCDMA系统发展而来，并且向后兼容Release 99 WCDMA系统。

适于HSPDA业务的通信网络和系统需要支持利用多达15个16-正交调幅(QAM)信道化代码向多个用户和/或单个用户进行传输。在传统的例子中，每个信道元件(这里可以理解为能够处理并通过空中接口发送数字信息位的给定的基带处理器)能够支持4个16-QAM代码。因此，为了支持(例如)12个16-QAM代码，应该使用3个诸如能够处理并通过空中接口发送数字信息位的基带处理器一类的信道元件(CE)，每个CE发送4个16-QAM代码。

传统上，为了使用全部12个QAM信道化代码向单个用户发送数据，HS-DSCH传输信道块的给定发射时间间隔(TTI)的信道编码或者说“TTI块”发生在单个CE上，直到物理信道分割，其后数据可以在多个物理信道(PhCH)之间分割。在物理信道分割之后，数据可被发送到多个CE，以使用它们相应的12个16-QAM发射器在空中发射数据。

使用传统方法至少存在两个潜在缺陷。第一，因为信道编码主要发生在单个CE上，然后一般使用高速串行总线将数据传输到多个CE，所以TTI块的信道编码可能导致更长的延时。第二，需要使用高速的、CE间的串行总线，这可能增加系统成本和复杂性。