專利名稱：等長(zhǎng)異構(gòu)分組傳輸?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及長(zhǎng)度受限制的分組傳輸，這些分組具有不同的結(jié)構(gòu)。
發(fā)明的領(lǐng)域是典型的數(shù)字通信領(lǐng)域，對(duì)于從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)傳送的信息，它要求以分組方式傳輸。我們考慮到這種情況，一個(gè)這樣的分組由一初始序列和一信息序列格式，而不用判斷這些序列在分組中各自的位置。特別地，初始序列可以位于頭部，(因而我們稱為“前置”)，但它也可以處于分組的中間(因而就是“中部”)。該初始序列由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都知道的符號(hào)所格式。它特別是被接收機(jī)用于獲得同步及用于估算與發(fā)射機(jī)相連的傳輸信道的脈沖應(yīng)答。這個(gè)估算的脈沖相應(yīng)將可以用來(lái)解調(diào)信息序列的符號(hào)，該信息序列假設(shè)是未知的。
該類分組的一個(gè)典型例子是在GSM蜂窩數(shù)字無(wú)線通信系統(tǒng)中。實(shí)際上還有一個(gè)被命名為“RACH”的存取分組，它由終端在其連入網(wǎng)絡(luò)時(shí)被發(fā)送。該分組在GSM 04.6建議中被規(guī)定，它有一個(gè)固定的85個(gè)符號(hào)或比特的長(zhǎng)度。它包括一個(gè)49比特的初始序列和一個(gè)36比特的信息序列。信息序列從一個(gè)8比特的字開始被獲得。奇偶校驗(yàn)操作被用于該字上，它產(chǎn)生一個(gè)6個(gè)比特的序列。我們通過(guò)連接8比特的字，6比特的奇偶校驗(yàn)序列及4個(gè)被稱為尾部比特的預(yù)定義比特來(lái)獲得一個(gè)18比特的消息。消息接下來(lái)進(jìn)行1/2比率卷積編碼以給出信息序列。上面的整個(gè)信息保護(hù)操作是用于保護(hù)8比特字的完整性，防止傳輸中產(chǎn)生偶然出現(xiàn)的不同。
隨著系統(tǒng)的改進(jìn)，在RACH分組的情況下，可能會(huì)出現(xiàn)8比特信息的分組容量不足以保證正確的業(yè)務(wù)。在該改進(jìn)的意義上，實(shí)際上是希望能夠加入例如優(yōu)先級(jí)，通訊所需要的二進(jìn)制流量，終端的運(yùn)行模式等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不能在原來(lái)的8比特字中被表示。
我們很清楚地知道，該改進(jìn)必須要保證有最小的代價(jià)，也就是說(shuō)盡可能少地在材料和軟件這一級(jí)上改變終端的基礎(chǔ)設(shè)施。因此，正常的步驟是保留分組的結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)初始序列和分組的總長(zhǎng)度，總長(zhǎng)度造成了與系統(tǒng)相關(guān)的直接技術(shù)約束。在該觀念中，許多解決方案是例如通過(guò)將8比特過(guò)渡到11比特來(lái)增加分組容量，而不改變信息序列長(zhǎng)度，在該情況下長(zhǎng)度是36比特。
第一種解決方案是采取新的編碼以從11比特的信息產(chǎn)生36比特的序列。該方案是不能令人滿意的，因?yàn)樗仨氁诎l(fā)射機(jī)中安置新的編碼器并且在接收機(jī)中安置新的解碼器。
第二種解決方案在文獻(xiàn)《TDoc SMG2 GPRS 116/96》中被披露，它發(fā)表于1996年10月16日到18日在斯德哥爾摩召開的ETSISMG2 GPRS AdHoc會(huì)議上。根據(jù)該文獻(xiàn)，我們還在6比特上進(jìn)行奇偶校驗(yàn)以及設(shè)置信息11比特序列后的4比特尾部形成21比特的消息。將該消息進(jìn)行卷積編碼，該編碼已經(jīng)被應(yīng)用于8比特的字以獲得42比特的信息序列。因此，必須要將該42比特的序列恢復(fù)成到一個(gè)36比特的序列以便能夠?qū)⑵洳迦氲椒纸M中。為此，我們使用被稱為穿孔的公知技術(shù)，也就是說(shuō)信息序列每7比特取消1比特。該方案具有對(duì)發(fā)射機(jī)改變最小的優(yōu)點(diǎn)。然而，在接收端，考慮到對(duì)于這些比特的每一個(gè)，其可能的兩個(gè)二進(jìn)制值都是等概率的，因此必須要重新引入已經(jīng)被取消的6比特，這要在解碼之前實(shí)現(xiàn)。其結(jié)果是為糾正傳輸錯(cuò)誤的編碼性能被降低了，這就造成了接收誤差率的惡化。
第三種解決方案在文獻(xiàn)《TDoc SMG2 GPRS 170/97》中被披露，它發(fā)表于1997年1月22日到24日在斯圖加特召開的ETSI SMG2GPRS AdHoc會(huì)議上。根據(jù)該文獻(xiàn)，我們還是在6比特上進(jìn)行奇偶校驗(yàn)操作，但是我們僅保留原來(lái)的4尾部比特中的一個(gè)比特，以獲得一個(gè)18比特的消息，我們對(duì)其應(yīng)用公知的卷積編碼以便產(chǎn)生36比特的信息序列。該方案與使用前一方案所得到的結(jié)果相比較改善了誤差率，然而，取消3結(jié)束比特還是帶來(lái)了誤差校正器編碼性能的一些下降。
因此本發(fā)明的目的是提供一種具有第二類型的分組，它在傳輸方面與前面定義的第一種類型的分組相兼容，具有比第一種類型更大容量的第二種類型的分組用于減小給不同設(shè)備帶來(lái)的改變以及用于盡可能減小接收性能的下降。
根據(jù)發(fā)明，用于一預(yù)定義長(zhǎng)度傳輸分組的發(fā)送的設(shè)備包括由第一初始序列和第一信息序列格式第一類型分組的格式裝置，其區(qū)別在于，為發(fā)送比第一信息序列長(zhǎng)的第二信息序列，同樣要有格式裝置以由比第一初始序列短的第二初始序列和第二信息序列格式第二類型分組，這些裝置格式分組，其類型通過(guò)標(biāo)識(shí)信號(hào)被識(shí)別。
同時(shí)，發(fā)明還提供了一個(gè)用于預(yù)定義長(zhǎng)度傳輸分組的接收的設(shè)備；所接收的分組可以是第一類型或是第二類型，并且分別包括第一和第二初始序列及分別包括第一和第二信息序列，第二信息序列要比第一信息序列長(zhǎng)，該設(shè)備包括用于響應(yīng)識(shí)別該分組類型的選擇信號(hào)從接收的分組中分離信息序列的裝置。
在此情況下，人們使信息序列優(yōu)先而不利于初始序列。第二類型分組的信息序列在沒有改變的情況下被發(fā)送，盡管在這點(diǎn)上我們保留了第一類型分組所獲得的性能。實(shí)際上初始序列的減小帶來(lái)了一些缺陷，主要是分組虛檢測(cè)風(fēng)險(xiǎn)增加(當(dāng)不在情況時(shí)接收機(jī)認(rèn)為分組已被接收)，以及所給出的傳輸信道脈沖響應(yīng)估算要比從一些不太重要比特建立的估算要差。所以，初始序列通常被設(shè)定為很大的尺度以保證接收機(jī)的最佳運(yùn)行。因此，如果該序列的減小處于一個(gè)適當(dāng)?shù)南薅?，性能所受到的影響可以忽略不?jì)?？偟膩?lái)說(shuō)，第二類型的分組在好的條件下能提供所希望的服務(wù)。
另外，用于發(fā)射的設(shè)備包括單一的編碼裝置，以分別從第一和第二消息中產(chǎn)生第一和第二信息序列。
同時(shí)，在用于接收的設(shè)備中，不同分組的信息序列由同樣實(shí)質(zhì)的編碼產(chǎn)生，該設(shè)備包括單一的解碼裝置以對(duì)第一和第二信息序列解碼。
為兩種類型分組使用同一編碼，我們限制了發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的改變。
本發(fā)明主要適用于當(dāng)?shù)诙畔⑿蛄邪斜鹊谝恍畔⑿蛄卸嗟男畔r(shí)。
根據(jù)第一選擇，第二初始序列對(duì)應(yīng)于第一初始序列的一個(gè)子序列。
因此，更好地，第二初始序列對(duì)應(yīng)于第一初始序列的一個(gè)子序列，用于接收的設(shè)備包括單一的解調(diào)裝置以解調(diào)兩種類型的分組。
這里，我們限制了接收機(jī)的改變。
根據(jù)第二種選擇，第二長(zhǎng)度l的初始序列基本上正交于第一初始序列長(zhǎng)度l的子序列。
在此情況下，我們顯著地減小了兩不同類型分組間干擾的危險(xiǎn)，如果這些分組偶然被同時(shí)傳輸?shù)脑挕?br> 本發(fā)明將在說(shuō)明書的范圍內(nèi)進(jìn)行詳細(xì)描述，說(shuō)明書將參照附圖給出實(shí)施例，附圖表示-

圖1，根據(jù)發(fā)明用于第二類型分組發(fā)送的設(shè)備，-圖2，用于接收該分組的設(shè)備。
在兩附圖中出現(xiàn)的部件將使用唯一的和相同的編號(hào)。
因此發(fā)明具有在傳輸方面相兼容的兩種分組類型，也就是說(shuō)同樣長(zhǎng)度。
參照?qǐng)D1，設(shè)備用于允許通過(guò)第一類型傳輸分組來(lái)傳輸?shù)谝?比特?cái)?shù)據(jù)字W1。該第一字W1被送到第一處理模塊P1，該模塊從該數(shù)據(jù)字的8比特開始計(jì)算以6比特表示奇偶校驗(yàn)功能。該模塊連接8比特字，6奇偶校驗(yàn)比特和4個(gè)被稱為結(jié)尾比特的預(yù)定義比特，以形成第一消息M1。
類似地，11比特的第二數(shù)據(jù)字W2用于通過(guò)第二類型分組被傳送。在傳輸該分組時(shí)，該第二字W2被送到第二處理模塊P2，該模塊計(jì)算同樣以6比特表示另一奇偶校驗(yàn)操作。第二模塊連接11比特字，6奇偶校驗(yàn)比特和前面提到的4結(jié)尾比特，以形成第二消息M2。
安裝有設(shè)備的發(fā)射機(jī)的控制電路(未示出)產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)識(shí)信號(hào)Id，它向該設(shè)備表明是否應(yīng)當(dāng)處理第一類型分組或者第二類型分組。
因此裝置還包括一個(gè)編碼機(jī)構(gòu)COD，它根據(jù)標(biāo)識(shí)信號(hào)Id的狀態(tài)分別選擇第一消息M1，第二消息M2以分別通過(guò)1/2比率卷積編碼來(lái)分別產(chǎn)生第一信息序列IS1，第二信息序列IS2。作為例子，該機(jī)構(gòu)可以具有用于該編碼操作的電路形式。另外，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將很清楚地理解這是否涉及到發(fā)明的最好實(shí)施例，即使在兩消息M1，M2上所應(yīng)用的編碼不同，這也同樣可以應(yīng)用。
設(shè)備還包括一個(gè)格式機(jī)構(gòu)F。當(dāng)標(biāo)識(shí)信號(hào)Id表明要發(fā)射的分組是第一類型時(shí)，該機(jī)構(gòu)將49比特的第一初始序列TS1和來(lái)自編碼機(jī)構(gòu)COD的36比特的第一消息M1并置，以產(chǎn)生第一類型分組B1。如果標(biāo)識(shí)信號(hào)Id表明要發(fā)射的分組是第二類型的，格式機(jī)構(gòu)F將43比特的第二初始序列TS2和來(lái)自編碼機(jī)構(gòu)COD的42比特的第二消息M2并置，以產(chǎn)生第二類型分組B2。
發(fā)明還具有另一設(shè)備，以便在接收機(jī)中處理所接收的分組，分組或者是第一類型的或者是第二類型的。
參考圖2，該設(shè)備包括一個(gè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)D，它接收分組B，分組的類型由選擇信號(hào)Sel所標(biāo)識(shí)。
該后一信號(hào)Sel由安置設(shè)備的接收機(jī)的控制機(jī)構(gòu)(未示出)所提供。作為例子，該控制機(jī)構(gòu)將在第一信道上所接收的分組和在第二信道上所接收的分組相結(jié)合。
檢測(cè)機(jī)構(gòu)D根據(jù)選擇信號(hào)Sel識(shí)別的是第一分組B1或第二分組B2，以公知的方式依據(jù)第一初始序列TS1或第二初始序列TS2對(duì)所接收的分組與第一初始序列TS1或第二初始序列TS2進(jìn)行相關(guān)。該相關(guān)操作尤其是可以獲得同步，也就是說(shuō)在所接收的分組中定位出所接收的序列，該序列對(duì)應(yīng)于發(fā)射時(shí)所格式的信息序列。該機(jī)構(gòu)給第一解調(diào)器DEM1提供第一類型分組B1中所接收的序列S1或者給第二解調(diào)器DEM2提供第二類型分組B2中所接收的序列S2。進(jìn)一步，檢測(cè)機(jī)構(gòu)同樣進(jìn)行傳輸信道脈沖響應(yīng)估算，以在考慮到所接收的分組類型后將其發(fā)送到所涉及的解調(diào)器。該估算根據(jù)例如被稱為最小平方的公知技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
第一DEM1解調(diào)器如同第二DEM2解調(diào)器分別從對(duì)應(yīng)的接收序列S1，S2解調(diào)出第一信息序列IS1或第二信息序列IS2。
設(shè)備還包括一個(gè)單一的解碼機(jī)構(gòu)DEC，因?yàn)樵诒緦?shí)施例中對(duì)于不同的信息序列使用了同一個(gè)編碼器。因此該機(jī)構(gòu)接收第一信息序列IS1或第二信息序列IS2，以分別解調(diào)出第一消息M1或第二消息M2。根據(jù)情況，通過(guò)所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的方法，分別從第一消息M1或第二消息M2解調(diào)出第一數(shù)據(jù)字W1或第二數(shù)據(jù)字W2。
發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例是如同對(duì)應(yīng)于第一初始序列TS1的子序列一樣選擇第二初始序列TS2，也就是說(shuō)，在本例中，取消該第一序列TS1前6個(gè)比特，后6個(gè)比特或更一般而言前n個(gè)比特和后(6-n)個(gè)比特，這里n是0到6之間的整數(shù)。在這種情況下，檢測(cè)機(jī)構(gòu)D將所接收的分組與第一初始序列TS1相關(guān)聯(lián)，而不論所接收的分組類型。該方案具有減小接收機(jī)的改變的優(yōu)點(diǎn)，并且它將被特別推薦用于當(dāng)其應(yīng)用所帶來(lái)的性能下降保持在可接受的范圍內(nèi)時(shí)。
當(dāng)發(fā)明所應(yīng)用的系統(tǒng)中可能偶然出現(xiàn)兩種類型分組同時(shí)存在時(shí)，另一個(gè)實(shí)施例具有固有的優(yōu)點(diǎn)。在這種情況下，可以選擇長(zhǎng)度l的第二初始序列TS2，以便它能夠正交于第一初始序列TS1的長(zhǎng)度l的不同子序列。這樣處理，我們就能減小由于第一類型的分組B1和第二類型的分組B2之間可能出現(xiàn)的干擾所帶來(lái)的困難。
到目前為止發(fā)明所應(yīng)用的例子都是屬于不同容量的兩種類型的分組，也就是說(shuō)由不同長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)字所格式。這不必看成是對(duì)于發(fā)明的限制。作為例子，我們可以例舉這種情況，由于保護(hù)序列(奇偶校驗(yàn)比特，尾部比特和卷積碼)不能以足夠的安全性滿足它所選中的功能，因此原系統(tǒng)所具有的第一類型分組不能合適地滿足預(yù)定的服務(wù)。所以希望通過(guò)附加的比特來(lái)增加數(shù)據(jù)字的保護(hù)。這回到了增加對(duì)應(yīng)的信息序列而不改變數(shù)據(jù)字上來(lái)。
因此本發(fā)明可以通過(guò)各種眾多的變化而被應(yīng)用，這些變化不能一一地列出。
權(quán)利要求
1.一種用于一預(yù)定義長(zhǎng)度傳輸分組的發(fā)送的設(shè)備，包括由第一初始序列(TS1)和第一信息序列(IS1)格式第一類型分組(B1)的格式裝置，其特征在于，為發(fā)送比第一信息序列(IS1)長(zhǎng)的第二信息序列(IS2)，所述的格式裝置(F)還由比第一初始序列(TS1)短的第二初始序列(TS2)和所述的第二信息序列(IS2)格式第二類型分組(B2)，這些裝置(F)格式分組，其類型通過(guò)標(biāo)識(shí)信號(hào)(Id)被識(shí)別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于它包括單一的編碼裝置(COD)以分別從第一(M1)和第二消息(M2)產(chǎn)生所述的第一(IS1)和第二(IS2)信息序列。
3.一種用于一預(yù)定義長(zhǎng)度傳輸分組的接收的設(shè)備，其特征在于所接收的分組或者是第一類型(B1)或者是第二類型(B2)，并且分別包括第一初始序列(TS1)和第二初始序列(TS2)以及第一信息序列(IS1)和第二信息序列(IS2)，第二信息序列(IS2)要比第一信息序列(IS1)長(zhǎng)，該設(shè)備還包括用于響應(yīng)識(shí)別該分組(B1，B2)類型的選擇信號(hào)(Sel)從所述被接收的接收分組(B)中分離信息序列(IS1，IS2)的裝置(D，DEM1，DEM2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于不同分組(B1，B2)的信息序列(IS1，IS2)由同樣實(shí)質(zhì)的編碼產(chǎn)生，該設(shè)備包括單一的解碼裝置(DEC)以對(duì)所述第一(IS1)和所述第二信息序列(IS2)解碼。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于所述的第二信息序列(IS2)包括比所述第一信息序列(IS1)多的信息。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于所述第二初始序列(TS2)對(duì)應(yīng)于所述第一初始序列(TS1)的一個(gè)子序列。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4之一所述的設(shè)備，其特征在于所述第二初始序列(TS2)對(duì)應(yīng)于所述第一初始序列(TS1)的一個(gè)子序列，它還包括單一的解調(diào)裝置(DEM1，DEM2)以對(duì)兩類型的分組(B1，B2)進(jìn)行解調(diào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一所述的設(shè)備，其特征在于所述長(zhǎng)度l的第二初始序列(TS2)基本上正交于所述第一初始序列(TS1)的長(zhǎng)度為l的子序列。
全文摘要
發(fā)明涉及一種用于一預(yù)定義長(zhǎng)度傳輸分組的發(fā)送的設(shè)備,設(shè)備包括從第一初始序列(TS1)和第一信息序列(IS1)格式第一類型分組(B1)的格式裝置。為發(fā)送比第一(IS1)長(zhǎng)的第二信息序列(IS2),同樣要有所述的格式裝置(F)以從比第一(TS1)短的第二初始序列(TS2)和所述的第二信息序列(IS2)格式第二類型分組(B2),這些裝置(F)格式分組,其類型通過(guò)標(biāo)識(shí)信號(hào)(Id)被識(shí)別。發(fā)明還涉及了與前述設(shè)備兼容的用于接收傳輸分組的設(shè)備。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1253687SQ98804529
公開日2000年5月17日 申請(qǐng)日期1998年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月28日
發(fā)明者尼得罕姆·本·雷舍德 申請(qǐng)人:諾特爾·馬特拉移動(dòng)通信公司