专利名称：在数据传输系统中的信号编码方法和数据传输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据传输系统和用于编码在该数据传输系统中要传输的信号的方法，使之以各种不同的传输速率发送数据。以帧的格式发送数据，该帧还包括所用传输速率的信息。本发明涉及表示传输速率的控制位的编码的实施。
对于数据传输系统的要求在不断地增长，特别是对于诸如蜂窝无线电系统的无线数据传输系统，期望增加提供种种业务，例如，各种数据和视频业务。
通常将无线数据传输系统只用于语言的传输。要传输的各种业务量的增加，在特定的无线系统中意味着系统必须能够在无线电路径上传输不同容量的信号，例如，8Kbit/s的数据传送速率的语言和64kbit/s速率的数据。另外，需要发送服务级的不同质量的信号，这种信号通常还同时需要不同的传输速率。能列举的一个典型的例子是视频连接，其中的图像需要高的数据传输速率和高的服务质量，而声音则能以较低的速率和较低的服务质量传送。因此，一个数据传输系统应能够在其中能够进行各种不同数据传输速率，服务级的质量和服务种类的传输的环境中有效地工作。
在特定的数字数据传输系统中，通常以帧的格式发送信号。在许多情况下，可将一个帧再分为多个时隙。在这些系统中，可以不同的传输速率对于任何给定的传输单元所用的传输速率，来发送数据，必须由接收机设法检测是一个帧或是一个时隙。一种解决方案是发送明确的控制信息给接收机，以表示每个传输单元的传输速率。
图1表示现有技术帧的一个典型的时隙100。一个时隙通常包括传送各种控制信息的一个或多个段102-106，比如导频信号102，功率控制信息104和表示在该帧中所用的数据传输速率的控制位。该时隙还包括段108，运送实际的信息。将时隙作为一个单独的物理分组在传输信道上传送，而将控制信息段在分开的逻辑信道上传送。在这个例子中，传递控制信息的段102-106在逻辑控制信道上传输，而传递实际数据的段108在逻辑数据信道上传输。
传送控制信息的时隙的大小是有限的。一种表示每个时隙所用的数据传输速率的已知方法是通过使用双正交码来编码速率信息(RI)位，应用Walsh功能来映射这些位。让我们假设，例如RI位的数目是NRI。因此可将它们用于表示
个不同的传输速率，让我们假设，例如，NRI＝6。在这种情况使用(32.6)双正交编码，即32-位Walsh功能，因此它们的二进制补码提供了64个码字。因此，该RI段在帧中占有32位，故可用于表示64个不同的传输速率。
通常的目标是保持每个时隙的控制位数很少。如果有大量的传输速率，或它们的数量变化很大，则以有限数量的RI位来表示传输速率对于现有技术的方法来说是有困难的。一个很自然的替代是引入新的码字，即，将该RI的数量增加到12。然而，这将改变时隙结构，而这是不希望的，因为实际的数据将具有较少的空间，对系统将引起显著的变化。另外，改变传输速率可使RI位的数量非必要地增加，浪费了时隙容量。
本发明的目的是提供一种方法，可从而解决上述的表示传输速率中的问题。以用于编码在数据传输系统中的信号的本发明方法达到了这一目的，该方法允许以各种不同的传输速率发送数据，在该方法中以帧格式发送数据，该帧还包括所用传输速率的信息，通过控制位传送，使用双正交编码来编码这些控制位，以提供编码位。本发明的方法的特征在于；所用的双正交编码依赖于不同传输速率的数量；选择该编码使编码位的数目保持不变。
本发明的方法的特征还在于确定可用的传输速率的数量；根据该传输速率的数量确定所需的控制位的数量；根据该控制位的数量确定所用的双正交编码；和选择编码使编码位的数量保持不变。
本发明还涉及一种数据传输系统，允许以各种不同的传输速率发送数据，在系统中以帧格式发送数据，该帧还包括关于所用传输速率的信息，通过控制位来传送，使用双正交编码来编码这些控制位，以提供编码位。本发明的系统的特征在于在系统中所用的双正交编码依赖于不同传输速率的数量；选择所使用的编码使编码位的数量保持不变。
本发明系统的特征还在于确定在系统中可用的传输速率的数量；根据该传输速率的数量确定所需的控制位的数量；根据该控制位的数量选择所用的双正交编码；选择该编码以使编码位的数量保持不变。
在从属权利要求中公开了本发明的最佳实施例。
本发明的方法和系统提供了多种优点。因为编码是自适应的，故可选择恰好适合的控制位数量，从而允许编码的控制位到所提供的帧结构中，使帧结构本身保持不变。
下面将参考附图更详细地描述本发明，其中图1表示已描述的数据传输时隙的一例；图2表示可应用本发明的数据传输系统的一例；图3表示该数据传输系统的发射机的一个例子；图4表示编码的一例；图5a和5b表示两个码字的使用；和图6a和6b表示编码的另一例子。
图2表示可应用本发明方案的数字数据传输系统。该系统是蜂窝无线电系统的一部分，包括基地台200，具有到用户终端208-212的双向连接202-206。该基地台还与基地台控制器214通信，后者将用户终端转接到网络的其它部分。作为一个所用的数字数据传输系统的一例是蜂窝无线电系统，下面将描述应用到蜂窝无线电系统的情况，但对于本领域的技术人员是明显的，这绝不是对本发明的限制。还可将本发明应用到其它的系统。
让我们假设系统中的用户终端根据在每一情况下的数据传输容量可以各种不同的数据传输速率发送信息。图3是表示实施本发明方案的发射机的可能结构的框图。该发射机包括一组数据源300-304，例如是为语言传输或为不同的数据服务而提供的。在这些数据源中，对信息进行信道编码。在这些源中的信号306-310一种帧格式，它们的数据传输速率彼此不同。该发射机还包括一个开关或复用器312，它选择或连接来自一个或多个当前有效数据源的信号到编码装置314。控制装置316控制该开关或复用器312和发射机的其它部分的操作。采用处理机通过软件可很方便地实施该控制和编码装置314，316。离开编码装置314的信号318是一种帧格式。在编码装置314中，通过使用重复或移动编码可将来自数据源的信号的数据传输速率自适应地安装到帧中。应指出，图3中的发射机只包括为本发明描述的基本部件，真正的发射机还包括其它部件，比如滤波器和放大器，对于本领域的技术人员是已知的，为了清楚这里没有描述。
因此，编码装置314产生要发送的帧，并将控制位加到该帧中。将表示在该帧中所用的数据传输速率的RI位也加到该帧中。在本发明的方案中，该RI位的信道编码依赖于该RI位的数量。将参考图4，5a和5b对此进行更详细地探讨。
通过使用双正交编码对速率信息(RI)位编码，即，应用Walsh功能映射这些位。让我们假设RI位的数量是NRI。因此可用它们表示
个不同的传输速率。让我们假设，例如NRI＝6。在这种情况采用(32.6)双正交编码，即32-位Walsh功能，因此它们的二进制补码提供了64个码字。因此该RI段在该帧中占用了32位，故它可被用来表示64个不同的传输速率。在图4中表示了这个，其中通过32-位Walsh功能402明显地映射了该RL位400。
如果有比6RI位多，没有帧结构的变化图4中所示的方法是不可能的，其帧结构的变化是将控制段扩展到2×32＝64位的长度。在本发明的解决方案中通过改变该RI位的双正交编码避免了这个缺点。当将该Walsh功能的长度例如缩短到16位时，则通过(16.5)双正交编码，可以表示以32-位段的10个RI位。在这种情况，通过两个16-位Walsh功能来映射该RI位。另外，如果有11-16个RI位，则可将该Walsh功能的长度确定为8。这提供了4个8位码字。下表表示了不同的替代
我们详细地探讨7-10RI位的情况，因此通过(16.5)双正交编码可映射这些位，使用两个16-位码字，或Walsh功能来映射这些RI位。可以不同的方式将该RI位分配到如图5a和5b中所示的码字中。在图5a所示的例子中，以这种方式将要编码的控制位分配到不同的码字中，即，将尽可能多的位使用第一码字进行编码，将最后的码字用于其余的位。在图5a中的帧500包括7个编码RI位，帧502包括8个编码RI位，帧504包括9个编码RI位，而帧506包括10个编码RI位。另一个选择是将这些位均匀地分配到图5b中所示的不同码字中。在图5b中，帧508包括7个编码RI位，帧510包括8个编码RI位，帧512包括9个编码RI位，而帧514包括10个编码RI位。这是稍微复杂一些的实施，但以7-9位提供了更好的性能。改进性能的原因在于，因为在编码中未使用可得的所有各种组合，故可选择该Walsh功能，使译码误差最小。
图6a和6b进一步表示该RI位的一种最佳编码。如果有1-6个RI位，根据图6a进行操作，其中通过双正交(32.6)编码602对位600进行编码，然后将该编码位604映射到物理信道。如果有7-10RI位，则根据图6b进行操作，其中通过双正交(16.5)编码606对位600进行编码，然后，将该编码位交错608，这之后将交错位610映射到物理信道。可以看出，所描述的交错只是一个例子，其它的替代也是可能的。
尽管上面结合附图中所示的实例描述了本发明，但很明显本发明并不限于此，在所附权利要求书所公开的发明构思之内能有许多变化方式。
权利要求
1.一种用于编码在数据传输系统中要传输的信号的方法，该方法允许以多种不同的传输速率发送数据，在该方法中以帧格式发送数据该帧(100)还包括所用传输速率的信息，通过控制位(106)传送，使用双正交编码对这些控制位编码，以提供编码位，其特征在于所用的双正交编码依赖于不同传输速率的数量；选择该编码以使编码位的数量保持不变。
2.一种用于编码在数据传输系统中要传输的信号的方法，该方法允许以多种不同的传输速率发送数据，在该方法中以帧格式发送数据，该帧(100)还包括关于所用传输速率的信息，通过控制位(106)传送，使用双正交编码对这些控制位编码，以提供编码位，其特征在于确定可利用的传输速率的数量；根据该传输速率的数量确定所需控制位的数量；根据该控制位的数量确定所用的双正交编码；和选择该编码以使编码位的数量保持不变。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于控制位编码方面，使用由Walsh功能和它们的二进制补码产生的码字来映射这些控制位。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于当由所用的码字映射的控制位的数量增加得太高时，将编码中所用的码字的长度减半，并通过使用多个码字来映射这些控制位。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于将要编码的控制位均匀地分配到不同的码字中。
6.根据权利要求4的方法，其特征在于将要编码的控制位这样地分配到不同的码字中，即，使用第一码字编码尽可能多的位，将最后的码字用于其余的位。
7.一种允许以多种不同的传输速率发送数据的数据传输系统，在该系统中以帧格式发送数据，该帧(100)还包括所用传输速率的信息，通过控制位(106)传送，使用双正交编码对这些控制位编码，以提供编码位，其特征在于所用的双正交编码依赖于不同传输速率的数量；选择该编码以使编码位的数量保持不变。
8.一种允许以多种不同的传输速率发送数据的数据传输系统，在该系统中以帧格式发送数据，该帧(100)还包括所用传输速率的信息，通过控制位(106)传送，使用双正交编码对这些控制位编码以提供编码位，其特征在于在系统中确定可利用的传输速率的数量；根据该传输速率的数量确定所需的控制位的数量；根据该控制位的数量选择所用的双正交编码；和选择该编码以使编码位的数量保持不变。
全文摘要
本发明涉及数据传输系统和用于编码在数据传输系统中发送的信号的方法,该方法允许以多种不同的传输速率发送数据,以帧格式发送数据,该帧(100)还包括关于所用传输速率的信息,通过控制位传送,使用双正交编码对这些控制位编码以提供编码位。使在帧中所用的传输速率灵活地表示,所用的双正交编码依赖于不同传输速率的数量,并选择该编码以使编码位的数量保持不变。
文档编号H04L12/56GK1243369SQ99108869
公开日2000年2月2日 申请日期1999年6月22日 优先权日1999年6月22日
发明者K·佩科南 申请人:诺基亚流动电话有限公司