[发明专利]通信系统中可变速率的数据速率匹配方法及其通信设备

说明书

本申请是申请日为2001年7月3日、申请号为01119894.X、发明名称为“用于第三代合作项目2系统中的数据速率匹配方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及通信系统，具体涉及用于3GPP2系统中的可变速率或弹性速率(variable rate or flexible rate)的数据速率匹配方法。

背景技术

通常，3GPP2(第三代合作项目2)系统除了常规数据速率模式以外具有两种传输模式。这两种模式是弹性数据速率模式和可变数据速率模式。

常规数据速率模式是一种可在称为无线电配置(RC)的固定链上操作的传输模式。RC代表一种传输链，其中使得信息数据、信道交织器、和根据信道码的编码率来自信道编码器的输出位流的长度相同，以形成一个标准。在此情况下，在信道交织器的长度，信道编码器的编码率，和信道沃尔什码的长度之间有某个标准规则。

即，一旦待用的码片率被固定，就根据信道交织器的长度来固定一个调制码元所需的码片数，信道交织器的长度可以被定义为一个扩展因数，根据该扩展因数来固定可以将不同信道进行代码多路复用的沃尔什码的长度。可用沃尔什码的数目与沃尔什码的长度成比例。因此，一个多路复用信道可以容纳的信道数目随着沃尔什码变化。

例如，假设输入信息比特序列的长度与经过信道编码处理后的长度相同。在此情况下，纠错码纠正信道中的可能差错的能力随着信道编码器的编码率变低而变强。即，信道编码器的编码率越低，纠错能力越强。这使得允许使用较低的传输功率。

但是，使用低信道编码率使得信道编码器的输出位流变长，进而使得信道交织器的长度加长。结果，调制码元率增加，因此减小了在固定码片率的一个调制码元所需的码片数，并减小了沃尔什码的数目。

或者，如果将高信道编码率应用于相同长度的信道编码器的输入比特序列，即使纠错能力较低，信道编码器的输出比特序列的长度也变短。这降低了调制码元率，因此允许使用短信道交织器，以增加可用沃尔什码的数目。

根据上述说明，可以理解，在信道编码器的编码率和沃尔什码间隔(spacing)之间存在某种折衷关系。

考虑这种折衷关系，在确保希望的沃尔什码间隔，或者在需要较低传输功率时，RC是一种有用的标准化传输链。在3GPP2系统中，当前有几种用于1.2288Mcps码片率的1X系统的标准RC，和几种用于3.686Mcps码片率的3X系统的标准RC。应该注意，由于扩展因数具有一个二次幂形式的值，每个RC中定义的输入数据速率和交织器的长度也具有以一个因数2为幂的形式。

在移动站和基站之间形成一个信道之前，移动站和基站通过对与该链匹配的通信的处理的协商，确定待用的RC和RC上的扩展因数(即信道交织器的长度)。与RC中定义的传输链不同的传输链模式是(i)弹性数据速率模式和(ii)可变数据速率模式。

在弹性数据速率中，可以支持除了RC上支持的标准数据传输速率以外的任何数据传输速率。例如，在CDMA2000中，通过应用码元重复或穿孔，将具有各种码元率的传输信道调整为具有最佳码元率的传输信道。在码元率的调整中，通常使用弹性数据速率方法，这种方法用于支持除了CDMA200的RC中支持的标准传输速率以外的任何传输速率。

引入弹性数据速率来支持自适应多速率(AMR)CODEC，这是3GPP2中在物理层上的一种语音CODEC。在AMR情况下，可以提供与当前CDMA2000中在20ms帧长度支持的标准RC传输速率不一致的数据比特。在此情况下，作为一个示例，可以通过使用物理层上的零填充，将与标准传输速率不一致的数据比特的长度与RC中支持的传输速率上的数据长度匹配。或者，可以利用信道编码器和块交织器之间用于优化数据速率的码元重复和穿孔，将与标准传输速率不一致的数据比特的长度与RC中支持的传输速率上的数据长度匹配(弹性数据匹配)。

另一方面，为以下目的已经提供了可变数据速率模式。在3GPP2系统中，当基站利用一个消息为移动站分配用于一个时间段的一个固定数据传输速率时，基站对一个前向补充信道(supplementary channel)进行传输调度。但是，在该特定时间段期间基站和移动站之间的信道状况可以改变，并且基站上的系统负载可以改变。例如，随着移动站远离基站，信道质量变差，直到基站缺少足够的传输功率来将数据以当前数据传输速率发送到一特定移动站。

为了解决该问题，基站可以在该时间段停止向补充信道的数据传输。但是，这种方案造成数据传输的延迟，以及可用传输功率和沃尔什码的不必要浪费。