MIMO ACK/NACK/PRE/POST信息的最佳差错防护制造技术

基于非线性码集的差错防护可以用于多输入多输出(MIMO)无线电通信系统中。解码器对接收到的MIMO数据流进行解码并且在每个发送时间间隔内针对为MIMO数据流接收到的数据单元产生自动重发请求(ARQ)消息。编码器利用非线性码集中的码字对ARQ消息进行编码。在在发送时间间隔内发送两个或更多个MIMO数据流中的一个或更多个数据单元的数据发送器处，利用非线性码集中的码字对与发送的数据单元相关联的ARQ消息进行解码。

The best error protection for MIMO ACK/NACK/PRE/POST information

Error protection based on nonlinear code sets can be used in multiple input multiple output (MIMO) radio communication systems. The decoder decodes the received MIMO data stream and generates an automatic repeat request (ARQ) message for the data unit received for the MIMO data stream within each transmission time interval. The encoder encodes the ARQ message using a codeword in the nonlinear code. In the data transmitter to send two or more MIMO data in one or more of the data flow in the unit transmission time intervals, using the nonlinear code set of codeword and send the data unit linked to decode ARQ message.

【技术实现步骤摘要】
多输入多输出无线电通信系统中的差错防护方法和设备分案说明本申请是申请日为2007年10月1日，申请号为200780036954.6，题为“MIMOACK/NACK/PRE/POST信息的最佳差错防护”的中国专利申请的分案申请。
本
涉及数据通信，具体地讲，本
涉及多输入多输出(MIMO)数据包通信的编码消息。
技术介绍
自动重传请求(ARQ)协议是用于数据通信的基本方案，其中，如果出现差错，即，接收到的数据包带有不能够纠正的差错，或者根本没有接收到数据包，则接收站请求重新发送该数据包。这里使用的术语“数据包”是一般意义的任何类型的数据单元。参照图1，通信系统10包括发送器12和接收器14。发送器12向接收器14发送一个或更多个数据包。接收器14向发送器12发送肯定应答(ACK)消息以指示它已经正确接收到数据包。或者，接收器14向发送器12发送否定应答(NACK)消息以指示它没有及时接收到数据包或者没有正确接收到数据包。图2示出了事件序列。发送器12向接收器14发送包A，接收器14检测到某种差错。因此，接收器返回NACK消息。发送器12重新发送包A，并且由于接收器这次正确接收到了包A，所以接收器14返回发送ACK消息。然后可以发送下一个包B。当然，还有更加复杂的ARQ方案，例如混合ARQ(HARQ)，它们均基于这个基本的ARQ协议。在无线电通信中使用HARQ，使得能够通过将遭到破坏的包存储在接收装置中而非进行抛弃，而更快地实现差错的恢复。即使重新发送的包具有差错，仍能够基于这些坏包的组合推导出好包。例如，HARQ用于高速下行分组接入(HSDPA)中，其中，该HSDPA是由蜂窝载体提供以在无线接口上提供更快比特率的3G高速数字数据业务。HSDPA是宽带码分多址(WCDMA)技术的主要增强部分，它加入附加信道并且选择性地应用不同调制和编码技术。图3示出了HSDPA通信系统15的简化示例，其中，用户设备(UE)17(有时候称作无线电移动终端或者站)从基站19(有时候称作NodeB)无线接收数据包。这些包利用高速下行共享信道(HS-DSCH)进行下行发送。基站利用高速共享控制信道(HS-SCCH)来发送对应的物理层控制信息(例如，UE身份和扩展码分配以及在重新发送的情况下同样支持软组合的解码信息)。在图中，HS-SCCH用于通知作为接收方的UE17不久要发送数据包。在上行方向上，UE17利用高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)向基站19传送ACK和NACK消息、前导码(PRE)和后导码(POST)消息以及关于下行信道的质量的反馈信息。当在发送时间间隔(TTI)内提供的子帧的帧即一个子帧是一个TTI(例如，HSDPA的2ms)时，在HSDPA信道上进行通信。HS-DSCH上的一个子帧可以用于传送数据包或者其它单元。为了有利于UE对指向该UE的HS-DSCH上的子帧中的数据包进行高效解码，UE首先接收HS-SCCH上的指示(该包针对该UE)以及用于对分配的码信道进行解调所需的信息。如果UE17基于HS-SCCH上的提前指示符确定下一个包是针对UE17的，则它经由HS-DPCCH将PRE消息发回给基站19，以确认它准备好接收并且解码该数据包。在发送了该数据包(这可能会花费多个TTI)以后，并且UE检测到它已经接收到包的末端时，UE17通过经由HS-DPCCH将POST消息发回给基站19来确认该事实。图4示出了在HS-SCCH、HS-DSCH和HS-DPCH上发送的消息与包之间的定时关系的示例。当UE检测到HS-SCCH上的子帧N中的针对它的控制信息时，UE在HS-DPCCH上的子帧N-1中发送前导码(PRE)。在对HS-DSCH包进行解码并在HS-DPCCH上的子帧N中发送混合ARQACK/NACK以后，UE在HS-DPCCH上的子帧N+1中发送后导码(POST)(除非在HS-DSCH上的子帧N+1中检测到包，在这种情况下，发送ACK/NACK，或者在子帧N+2中检测到HS-SCCH控制信息，在这种情况下，发送PRE)。因此，包含ACK/NACK信号的一系列TTI之前通常有包含PRE信号的TTI。包含ACK/NACK信号的一系列TTI之后还可以有包含POST信号的TTI。为了改进ACK/NACK/PRE/POST检测性能，图5所示的ACK/NACK信令信道(例如，HS-DPCCH)可以采用格状结构。针对数据会话，关注UE在间断发送(DTX)状态下开始，其中，没有经由HS-DPCCH发送任何内容。只要HS-SCCH指向其它UE，则关注的UE停留在DTX状态。如果HS-SCCH指向关注UE，则UE从DTX状态进入PRE状态，在该PRE状态中，经由HS-DPCCH发送PRE消息。当在子帧N-1中处于PRE状态时，UE在子帧N中解调并且解码HS-DSCH包，并且根据否正确接收到HS-DSCH，在子帧N中经由HS-DPCCH发送ACK或NACK消息。在经由HS-DPCCH发送ACK或NACK以后，UE从PRE状态转变到ACK/NACK状态，在该ACK/NACK状态中，它能够继续在子帧N+1中接收HS-DSCH上的数据。在这种情况下，UE在HS-DPCCH上发送ACK或NACK并且保持ACK/NACK状态。或者，如果在子帧N+1上没有任何HS-DSCH上的数据，或者在子帧N+2中的HS-SCCH上的信息针对另一个UE，则UE在子帧N+1期间在HS-DPCCH上发送POST消息，并且转变回DTX状态。如果在子帧N+1中没有针对UE的HS-DSCH上的数据，而是在子帧N+2中HS-SCCH针对该UE，则该UE在子帧N+1期间在HS-DPCCH上发送PRE消息，并且转变回PRE状态。ACK和NACK消息是需要可靠和正确接收的重要消息。信道编码是提供增大消息可靠性的一个方法。当前在HSDPA的版本5中，利用10个比特的重复编码来发送HARQACK和NACK消息。换言之，针对ACK消息，二进制“1”被重复十次；针对NACK消息，二进制“0”被重复十次。用于编码消息的重复比特越多，接收器能够准确对接收到的信息进行解码并且提取实际发送的消息的可靠性越高。重复码是线性码，其中，码字w能够表示为w＝xG，其中，G是所谓的线性码的生成矩阵，并且x是信息比特(1或者0)。上述重复码的生成矩阵是G＝[1111111111]。如下表所示，定义了针对要进行发送的ACK/NACK消息采用的这种10比特重复编码方案，其中，输出表示为w0、w1、……、w9。PRE和POST消息利用两个其它码字进行发送，这同样在表1中进行了示出。表1将多输入/多输出(MIMO)引入到无线通信中，以改进发送速率和整体性能。MIMO是指利用多个发送天线和/或多个接收器天线。当利用两个发送天线和两个或更多个接收天线时，能够发送两个并行数据流，这将数据速率加倍。多个接收器单独地实现无线装置之间的更大距离。图6示出了采用双流MIMO的通信系统20的示例。基站24向UE22发送两个数据流1和2。在第一次发送中，这个示例中的第一数据流包括数据包A，第二数据流包括数据包B。HS-SCCH信令向UE22通知由基站24经由HS-DSCH针对该UE22发送两个数据流。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在多输入多输出MIMO无线电通信系统中使用的差错防护方法，所述方法包括：接收经由无线电接口发送的两个或更多个MIMO数据流，各MIMO数据流包含数据单元；针对为每个MIMO数据流接收到的一个或更多个数据单元产生自动重发请求ARQ消息；以及利用非线性码集中的码字对所述ARQ消息进行编码。

【技术特征摘要】
2006.10.02 US 60/827,806;2006.10.26 US 60/863,0361.一种用于在多输入多输出MIMO无线电通信系统中使用的差错防护方法，所述方法包括：接收经由无线电接口发送的两个或更多个MIMO数据流，各MIMO数据流包含数据单元；针对为每个MIMO数据流接收到的一个或更多个数据单元产生自动重发请求ARQ消息；以及利用非线性码集中的码字对所述ARQ消息进行编码，其中，非线性码集中的任何一对不同码字隔开最小汉明距离。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述ARQ消息包括下面的肯定应答ACK和/或否定应答NACK对之一：ACK/ACK、ACK/NACK、NACK/ACK和NACK/NACK，其中，每个MIMO流每个发送时间间隔发送一个ACK或NACK指示符，以及其中，2-MIMO流系统的非线性码集具有非线性码集属性C10，4，6，从而每个码字具有10个比特，所述非线性码集中具有4个码字，并且所述4个码字中的每一个码字与所述4个码字中的其余码字之间的最小码距离是6。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述ARQ消息包括以下肯定应答ACK和/或否定应答NACK三元组之一：ACK/ACK/ACK、ACK/ACK/NACK、ACK/NACK/ACK、ACK/NACK/NACK、NACK/ACK/ACK、NACK/ACK/NACK、NACK/NACK/ACK和NACK/NACK/NACK，其中，每个MIMO流每个发送时间间隔发送一个ACK或NACK指示符，并且其中，3-MIMO流系统的非线性码集具有非线性码集属性C10，8，5，从而每个码字具有10个比特，所述非线性码集中具有8个码字，并且所述8个码字中的每一个码字与所述8个码字中的其余码字之间的最小码距离是5。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述ARQ消息包括4个ARQ信号的16种不同组合之一，所述4个ARQ信号具有肯定应答ACK信号和否定应答NACK信号中的一个或两个，其中，每个MIMO流每个发送时间间隔发送一个ACK或NACK指示符，并且其中，4-MIMO流系统的非线性码集具有非线性码集属性C10，16，4，从而每个码字具有10个比特，所述非线性码集中具有16个码字，并且所述16个码字中的每一个码字与所述16个码字中的其余码字之间的最小码距离是4。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述无线电通信系统是高速下行分组接入HSDPA系统(30，60)，并且所述方法在无线电移动站(32)中或者在无线电基站(34)中实现。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述ARQ消息包括肯定应答ACK和/或否定应答NACK信号的4种不同组合之一加上前导码PRE和后导码POST，其中，包含ACK/NACK信号的一个或更多个发送时间间隔TTI之前有包含前导码PRE信号的TTI，而之后有包含后导码POST信号的TTI，并且其中，两个MIMO流系统的非线性码集具有非线性码集属性C10，6，6，从而每个码字具有10个比特，所述非线性码集中具有6个码字，并且所述6个码字中的每一个码字与所述6个码字中的其余码字之间的最小码距离是6。7.如权利要求1所述的方法，其中，所述ARQ消息包括肯定应答ACK和/或否定应答NACK信号的不同组合加上前导码PRE和后导码POST的8个不同组之一，其中，包含ACK/NACK信号的一个或更多个发送时间间隔TTI之前有包含前导码PRE信号的TTI，而之后有包含后导码POST信号的TTI，并且其中，3-MIMO流系统的非线性码集具有非线性码集属性C10，10，5，从而每个码字具有10个比特，所述非线性码集中具有10个码字，并且所述10个码字中的每一个码字与所述10个码字中的其余码字之间的最小码距离是5。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述ARQ消息包括肯定应答ACK和/或否定应答NACK信号的4种不同组合之一加上前导码PRE和后导码POST，其中，包含ACK/NACK信号的一个或更多个发送时间间隔TTI之前有包含前导码PRE信号的TTI，而之后有包含后导码POST信号的TTI，并且其中，2-MIMO流系统的非线性码集具有非线性码集属性C16，6，9，从而每个码字中具有16个比特，所述非线性码集中具有6个码字，并且所述6个码字中的每一个码字与所述6个码字中的其余码字之间的最小码距离是9。9.一种用于在多输入多输出MIMO无线电通信系统中使用的差错防护方法，所述方法包括：在发送时间间隔内发送经由无线电接口发送的两个或更多个MIMO数据流中的一个或更多个数据单元；在每个发送时间间隔内针对为每个MIMO数据流接收到的一个或更多个数据单元接收自动重发请求ARQ消息；以及利用非线性码集中的码字对所述ARQ消息进行解码，其中，非线性码集中的任何一对不同码字隔开最小汉明距离。10.如权利要求9所述的方法，其中，所述无线电通信系统是高速下行分组接入HSDPA系统(30，60)，并且所述方法在无线电移动站(32)中或者在无线电基站(34)中实现。11.如权利要求9所述的方法，其中，所述ARQ消息包括以下肯定应答ACK和/或否定应答NACK对中的一对：ACK/ACK、ACK/NACK、NACK/ACK和NACK/NACK，其中，每个MIMO流每个发送时间间隔发送一个ACK或NACK指示符，并且其中，2-MIMO流系统的非线性码集具有非线性码集属性C10，4，6，从而每个码字具有10个比特，所述非线性码集中具有4个码字，并且所述4个码字中的每一个码字与所述4个码字中的其余码字之间的最小码距离是6。12.如权利要求9所述的方法，其中，所述ARQ消息包括肯定应答ACK和/或否定应答NACK信号的4种不同组合之一加上前导码PRE或后导码POST，其中，2-MIMO流系统的非线性码集具有非线性码集属性C10，6，6，从而每个码字中具有10个比特，所述非线性码集中具有6个码字，并且所述6个码字中的每一个码字与所述6个码字中的其余码字之间的最小码距离是6。13.一种用于在多输入多输出MIMO无线电通信系统(20，30，60)中使用的差错防护设备，所述设备包括：无线电...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑荣富，王怡彬，布·约兰松，斯特凡·帕克瓦尔，
申请(专利权)人：LM爱立信电话有限公司，
类型：发明
国别省市：