CN1493126A - 用于确定通信系统中的重发调制方案的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种在支持HARQ的通信系统中用于确定重发的最佳调制方案的方法和装置。当两个调制方案可用时，如果第一MPR小于第一门限，则用较低阶(lower order)的调制方案调制信息，如果第一MPR大于或者等于第一门限时用较高阶的调制方案。这里，按EP大小、沃尔什代码数和每个子分组的时间片数确定MPR。利用EP大小、沃尔什代码数和每个子分组的时间片数计算第二MPR。如果第一MPR等于或者小于比第一门限大的第二门限，则选择较低阶的调制方案。如果第二MPR大于第二门限，则选择较高阶的调制方案。

Description

用于确定通信系统中的重发调制方案的方法和装置

技术领域

本发明总的来说涉及一种自适应地确定调制和编码方案的通信系统，尤其涉及一种用于确定在给定环境中的重发的最优调制方案的方法和装置。

背景技术

在未来的移动通信系统(3GPP2 1xEV-DV：第三代伙伴工程2 1xEvolution-数据和语音，或者3GPP HSDPA：3GPP高速下行链路分组接入)中，如果给定可用的沃尔什代码数，即，可用的沃尔什代码空间，则按照通道条件和数据积累(backlog)来确定将要发送的编码器分组(EP)的大小和每个子分组的时间片(slot)数。时间片是具有预定的时间段的发送单位，而数据积累表示存储从更高层所接收的数据的缓冲器的状态。如果确定了EP的大小和每个子分组的时间片数，则这意味着确定了数据率。通过在与此系统所支持的调制一样多的调制方案和编码率的组合中选择一种来发送EP。对于有效的分组发送，因为每个调制和编码的方案的错误率是不同的，所以选择使PER(误比特率)和PER(误分组率)最小的最优调制和编码方案是非常重要的。

根据所推荐的用于标准化的3GPP2 1xEV-DV的调制方案确定方法，查询列有与在给定的沃尔什代码空间中的每个EP大小的调制方案一一对应的数据率的查找表，并选择调制方案。制作查找表以便仅仅在初始发送时提供最优化的调制和编码方案，这使得在给定条件下的BER或者PER最小化。然而，即使由于原来的发送故障，要重发子分组，仍使用该查找表。所以，在不考虑原来的子分组发送情况下，可能会选择不适合的调制方案，而导致系统性能降低。

发明内容

所以，本发明的目的是提供一种用于确定在利用诸如HARQ(混合自动重发请求)技术的可变调制方案和IR(增量冗余)的移动通信系统中，通过考虑先前的子分组发送的重发的最优化调制方案的装置和方法。

根据本发明的一个方面，为了实现上述和其他目的，在利用两种调制方案的通信系统中，如果第一MPR(调制阶次乘积编码率(Modulation OrderProduct Code Rate))小于第一门限，则在开始发送时用较低阶调制方案调制信息，而如果第一MPR大于或者等于第一门限，则用高阶调制方案。这里，MPR表示发送的频谱效率，并根据EP大小、可用沃尔什代码量和用于发送的每分组的时间片数确定。为了选择用于重发的调制方案中的一种，利用EP大小、可用沃尔什代码量和用于发送的每分组的时间片数计算第二MPR。如果第二MPR等于或者小于比第一门限大的第二门限，则选择低阶调制方案。如果第二MPR大于第二门限，则选择更高阶调制方案。

根据本发明的另一个方面，在使用至少3种调制方案的通信系统中，如果第一MPR小于第一门限，则在开始发送时用最低阶调制方案调制信息，而如果第一MPR大于或者等于第一门限，则用具有比最低调制阶次较高的调制阶次的调制方案。这里，MPR表示发送的频谱效率，并根据EP大小、可用沃尔什代码量和用于发送的每分组的时间片数确定。为了选择用于重发的调制方案中的一种，利用EP大小、可用沃尔什代码量和用于发送的每分组的时间片数计算表示重发频谱效率的第二MPR。如果第二MPR等于或者小于比第一门限大的第二门限，则选择最低阶调制方案。如果第二MPR大于第二门限并且等于或者小于比第二门限大的第三门限，则利用第一MPR和第二MPR计算等效MPR(MPR_e)。如果MPR_e小于第四门限，则在除了最低阶调制方案之外的调制方案中选择低阶调制方案。如果MPR_e大于或者等于第四门限，则在除了最低阶调制方案之外的调制方案中选择高阶调制方案。如果第二MPR大于第三门限，则选择最高阶调制方案。

根据本发明的另一个方面，在利用两个调制方案的通信系统中，在初始发送时用调制方案中的一种调制信息。用于确定重发的调制方案包括利用不同调制方案的多个调制器、调制器选择器和多路分离器。调制器选择器计算每次发送的MPR，并将MPR和门限比较。根据比较结果，调制器选择器选择调制方案中的一种，并输出表示已被确定的调制方案的调制器选择信号。多路分离器将输入数据输出到按调制器选择信号所选择的调制器。

附图说明

根据下面详细描述并结合附图，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更清楚，在附图中：

图1阐明了说明当MPR2＝1.5和MPR_e＝0.75时，在用于重发的QPSK、8PSK和16QAM中的频谱效率关于E_c/N_t(dB)的图；

图2阐明了说明当MPR2＝1.5和MPR_e＝0.5时，在用于重发的QPSK、8PSK和16QAM中的频谱效率关于E_c/N_t(dB)的图；

图3阐明了说明当MPR2＝2.0和MPR_e＝0.545时，在用于重发的QPSK、8PSK和16QAM中的频谱效率关于E_c/N_t(dB)的图；

图4阐明了说明当MPR2＝2.4和MPR_e＝0.571时，在用于重发的QPSK、8PSK和16QAM中的频谱效率关于E_c/N_t(dB)的图；

图5阐明了说明当MPR2＝2.667和MPR_e＝1.412时，在用于重发的QPSK、8PSK和16QAM中的频谱效率关于E_c/N_t(dB)的图；

图6阐明了说明当MPR2＝3.0和MPR_e＝0.6时，在用于重发的QPSK、8PSK和16QAM中的频谱效率关于E_c/N_t(dB)的图；

图7阐明了说明当MPR2＝3.2和MPR_e＝1.548时，在用于重发的QPSK、8PSK和16QAM中的频谱效率关于E_c/N_t(dB)的图；

图8阐明了说明当MPR2＝6.0和MPR_e＝2.0时，在用于重发的QPSK、8PSK和16QAM中的频谱效率关于E_c/N_t(dB)的图；

图9阐明了说明当MPR2＝6.0和MPR_e＝1.2时，在用于重发的QPSK、8PSK和16QAM中的频谱效率关于E_c/N_t(dB)的图；

图10是阐明用于根据本发明实施例确定调制方案的操作的流程图；

图11是阐明用于根据本发明实施例确定初始发送和重发的调制方案的操作的流程图；

图12是阐明用于根据本发明另一个实施例确定重发的调制方案的操作的流程图；

图13是阐明用于根据本发明的第二个实施例确定初始发送和重发的调制方案的操作的流程图；

图14是在利用多个调制方案的通信系统中的发射机框图。

具体实施方式

在此将参照附图描述本发明的优选实施例，对公知功能和结构不作详细描述，因为它们将会在不必要的细节上使本发明不一目了然。

下面，将分析在用于初始发送的调制和编码方案和用于重发的调制和编码方案之间的关系，并描述如何确定用于初始发送和重发的最优化调制方案。在同样的意义下使用术语“调制方案”和“调制阶次”。在此所使用的变量定义如下：

N：EP大小；

W_k：第k次发送的可变沃尔什代码数目；

S_k：在第k次发送时的每个子分组的时间片数

MPR_k：用于第k次发送的调制阶次和编码率的积；

m_k：用于第k次发送的调制阶次；和

r_k：用于第k次发送的编码率。

用于初始发送的调制方案的确定

在数字通信系统中，随着调制阶次和编码率的降低，BER和PER同样也降低。如果给定可变频率带宽，则调制阶次和编码率的积是固定的，而且调制阶次和代码量两者不能同时降低。考虑到在调制和编码率之间的折衷关系，所以，必须选择在给定环境中使系统差错率最小化的调制和编码方案。

在由本申请人提交的韩国专利申请第2001-41884号，题为“通信系统中确定调制方案的装置和方法”被披露选择初始发送的调制方案的方法。根据本申请，通过计算MPR(调制阶次乘以编码率)即一种反映频谱效率的熵，确定初始发送的最优化调制和编码方案。

假定预定了EP大小、沃尔什代码空间和每个子分组的时间片数，则正如上述所定义的用于初始发送的MPR即MPR₁被确定如下：

${\mathrm{MPR}}_1=\frac{N}{\frac{W_1}{32}\×1536\×S_1}=\frac{N}{48\×W_1\×S_1}$

$=m_1\×\frac{N}{m_1\×\frac{W_1}{32}\×1536\×S_1}=m_1\×r_1----\left(1\right)$

这里，1536和32分别是分配到3GPP2 1xEV-DV的分组通道的每时间片(1.25ms)的PN(伪随机噪声)码片数和沃尔什代码的长度。每时间片的PN码片数和沃尔什长度依系统而定。所以，如果使用不同的PN码片数和沃尔什长度，则可用适合的值来代替1536和32。正如从等式(1)所注意到的，能够将MPR作为调制阶次和编码率的乘积来表达。根据可得到的用于初始发送的最高调制阶次和编码率，MPR1范围如下。

0＜MPR₁≤m_max×r_max    ……(2)

在3GPP2 1xEV-DV中，因为最高调制阶次和编码率分别是4和4/5，所以由等式(2)，MPR₁大于0并且等于小于3.2。

根据MPR₁，由表1确定用于初始发送的调制阶次m₁。

(表1)

如果MPR1＜THE，m1＝2(选择QPSK)否则，m1＝4(选择16QAM)

在表1中，TH_E是门限MPR，在3GPP2 1xEV-DV中的经验值是1.5。

用于重发的调制方案确定

未来的移动通信系统(3GPP2 1xEV-DV或者3GPPHSDPA)当它的发送失败时支持用于EP重发部分的HARQ。HARQ技术包括CC(追踪组合)和IR(增量冗余)。因为初始发送子分组不同于它的重发分组并且在IR中的累积代码降低而获得编码增益，所以IR提供了更好的性能。

正如对初始发送所做的那样，尽管采样不同方式，但是必须选择最优化的调制和编码方案。当根据如表1所示的EP大小、沃尔什代码空间和每个子分组的时间片数确定用于初始发送的调制方案时，在确定用于重发的调制方案的过程中必须考虑在先所发送的子分组。

尤其是在使用IR作为HARQ技术的通信系统中，频谱效率将随着发送次数增加而降低。因此，必须检测等效的频谱效率，将前面所发送的子分组考虑进去以便选择用于重发的最优化调制方案。

在初始发送时，编码率低于1.0。例如，在3GPP2 1xEV-DV中，它低于4/5。然而，由于初始发送子分组的存在，在重发时最好不限制最高编码率。所以，在重发时编码率可以高于1.0。在此情形中，与低于1.0的编码率相比，错误率急剧地增加。如果某些调制和编码方案具有高于1.0的编码率而其他一些具有等于或者低于1.0的编码率，则在重发时，它最好将具有编码率高于1.0的调制和编码方案排除掉。如果所有可用的用于重发的调制和编码方案有高于1.0的编码率，则最好使用具有在该系统中所允许的最高调制阶次的调制方案。

表2阐述了根据重发MPR、MPR_k(k≥2)和它对应的编码率范围的可用调制方案。

(表2)

如果确定了MPR_k的范围，则由表2获得可用的调制方案。根据反映原来的发送子分组和当前重发子分组的等效频谱效率MPR_e，最终选择可用的调制方案中的一个。根据本发明，基于MPR_e最终确定用于重发的调制阶次和编码率。

当初始发送失败并且将执行重发时，由下式以同样的方法计算用于第一次重发的频谱效率，即MPR₂。

${\mathrm{MPR}}_2=\frac{N}{\frac{W_2}{32}\×1536\×S_2}=\frac{N}{48\×W_2\×S_2}$

${=m}_2\×\frac{N}{m_2\×\frac{W_2}{32}\×1536\×S_2}=m_2\×r_2----\left(3\right)$

如前所述，要求MPR₂和MPR_e两者都选择用于第一重发的最优化调制方案。给定用于第一重发的沃尔什代码空间W₂和每个子分组的时间片数S₂。

${\mathrm{MPR}}_e=\frac{N}{\frac{W_1}{32}\×1536\×S_1+\frac{W_2}{32}\×1536\×S_2}=\frac{N}{48\×(W_1\×S_1+W_2\×S_2)}$

$=\frac{1}{{\left(\frac{N}{48\×W_1\×S_1}\right)}^{-1}+{\left(\frac{N}{48\×W_2\×S_2}\right)}^{-1}}=\left(\frac{N}{{{\mathrm{MPR}}_1}^{-1}+{{\mathrm{MPR}}_2}^{-1}}\right)----\left(4\right)$

正如等式(4)所示，利用EP大小、沃尔什代码空间W₁和W₂以及时间片数S₁和S₂，或者由等式(1)和等式(3)所计算的MPR₁和MPR₂计算反映两次发送的等效频谱效率MPR_e。这里注意到用于初始发送和重发的编码率两者都必须等于或者低于1.0，以便根据由等式(4)所计算的MPR_e选择用于重发的编码率。如果用于重发的编码率高于1.0，则重发比初始发送影响更大。在这样的环境下，根据MPR_e确定用于重发的调制方案是不适合的。因为相同的理由根据MPR₂的范围限制可用调制方案。

另一方面，如果用于初始发送和重发的编码率两者都等于或者低于1，则在选择用于重发的最优化调制方案中，MPR_e是有用的。正如在上面的韩国申请第2001-41884所披露，如果MPR_e低于门限TH_E，则错误率随着调制阶次降低而降低。如果MPR_e大于门限TH_E，则错误率随着调制阶次增加而降低。因此，在前一种情况下最好选择可用的最低阶的调制方案，而在后一种情况下最好选择最高阶的调制方案，以使系统的错误率最小。在表2所描述的三种情况中，选择用于重发的最优化调制方案如下。

(1)0＜MPR₂≤2.0(可用的调制阶次m₂是2、3和4)：因为0＜MPR₂≤3.2

${\mathrm{MPR}}_e=\frac{{\mathrm{MPR}}_1\&times;{\mathrm{MPR}}_2}{{\mathrm{MPR}}_1+{\mathrm{MPR}}_2}\&le;\frac{3.2\&times;2.0}{3.2+2.0}=1.231<{\mathrm{TH}}_E(=1.5)$

因此，不管MPR₁而选择最低阶2作为m₁。

(2)2.0＜MPR₂≤3.0(可用的调制阶次m₂是3和4)：因为0＜MPR₁≤3.2

${\mathrm{MPR}}_e=\frac{{\mathrm{MPR}}_1\&times;{\mathrm{MPR}}_2}{{\mathrm{MPR}}_1+{\mathrm{MPR}}_2}\&le;\frac{3.2\&times;3.0}{3.2+3.0}=1.548$

因为在MPR₁和MPR₂的范围内，在多数情况下MPR_e小于1.5，通常选择较低阶次3作为m₂。然而，在MPR_e等于或者大于1.5时，选择较高阶次4作为m₂。所以，此情况将根据MPR₂的范围分两种子情况，如下所示：

(2-1)2＜MPR₂≤2.823：

${\mathrm{MPR}}_e=\frac{{\mathrm{MPR}}_1\&times;{\mathrm{MPR}}_2}{{\mathrm{MPR}}_1+{\mathrm{MPR}}_2}\&le;\frac{3.2\&times;2.823}{3.2+2.823}=1.499<{\mathrm{TH}}_E(=1.5)$

因此，不管MPR₁而选择最低阶3作为m₂。

(2-2)2.823＜MPR₂≤3.0：这取决于在MPR_e的等式中MPR₁的值。如果小于1.5，选择较低阶次3作为m₂。而在MPR_e等于或者大于1.5时，选择较高阶次4作为m₂。

(3)MPR₂＞3.0(可用的调制阶次m₂是4)：仅仅可用的调制阶次是4，所以，通常m₂是4而不管MPR₁。

为了包括两次或者更多重发事件，上面的重发调制方案确定方法归纳如下。

首先，对于当前重发的MPR，由下式计算MPR_k

${\mathrm{MPR}}_e=\frac{N}{\frac{W_k}{32}\&times;1536\&times;S_k}=\frac{N}{48\&times;W_k\&times;S_k}$

${=m}_k\&times;\frac{N}{m_k\&times;\frac{W_k}{32}\&times;1536\&times;S_k}=m_k\&times;r_k----\left(5\right)$

如果0＜MPR_k≤2.0，则选择QPSK，并且如果MPR_k＞3.0，则选择16QAM。

如果2.0＜MPR_k≤3.0，则由下式计算直到现在的在先发送的等效MPR，由下式计算MPR_e：

${\mathrm{MPR}}_e=\frac{1}{\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}}(\frac{N}{48\&times;W_k\&times;S_k}{)}^{-1}}=\frac{1}{\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}}{{\mathrm{MPR}}_1}^{-1}}$

$=\frac{1}{\underset{i=1}{\overset{k-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{{\mathrm{MPR}}_1}^{-1}+{{\mathrm{MPR}}_k}^{-1}}=\frac{1}{{{\mathrm{MPR}}_p}^{-1}+{{\mathrm{MPR}}_k}^{-1}}$

这里， ${\mathrm{MPR}}_p=\underset{i=1}{\overset{k-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{{\mathrm{MPR}}_1}^{-1}$

在等式(6)中，如果当前时间是k，则MPR_p是反映从时间1至时间k-1的整个在先的子分组发送的MPR。直到子分组重发成功，才在每次重发时更新MPR_p，并把MPR_p存储在移动台的接收机中。

下面的表3总结了根据MPR_k(k≥2)和MPR_p的重发的最优化调制方案的选择。

(表3)

如果0＜MPRk≤THL，mk＝2(选择QPSK)否则，如果THL＜MPRk≤THH，如果MPRe≤THE，mk＝3(选择8PSK)否则，mk＝4(选择16PSK)否则，mk＝4(选择16QAM)

这里，TH_L、TH_H和TH_E分别是经验值2.0、3.0和1.5。如果2.0＜MPR_k≤3.0，则8PSK与QPSK和16QAM相比保证最小的差错率。8PSK和QPSK的性能差异等于或者小于1.0dB。这里，TH_E代表作为在初始发送中所获得的值1.5。然而，TH_E可以有不同于1.5的值。所以，在选择用于重发的调制方案中即使8PSK被排除，系统性能也不会较低多少。除了8PSK外，表3是对表4的简化。

(表4)

如果0＜MPRk≤THM，mk＝2(选择QPSK)否则，mk＝4(选择16QAM)

当将TH_M设置为TH_L和TH_H的平均值时，可以根据经验优化它。

为了验证上述用于重发的调制方案确定方法的效率，在下面的表5所列的条件下进行仿真。

实际通道                   AWGNEP大小                     2034每时间片的码片数           1536在分组通道中的沃尔什长度   32通道交织器           P-BRO交织器调制映射          已用的系统映射母代码率            1/5的Turbo码解码算法              最大LogMap迭代最大值                 8HARQ方案                   IR重发最大值                 1

仿真1、2和3是关于0＜MPR₂≤2.0的情形的。表6列出了在仿真1、2和3中用于初始发送和重发的仿真条件。图1、2和3分别阐述了说明根据在仿真1、2和3中用于重发的调制方案的频谱效率关于Ec/Nt(分贝)的图。因此，图1图解了用于仿真1的图，图2图解了用于仿真2的图而图3图解了用于仿真3的图。Ec/Nt(分贝)是SNR(信噪比)，表示每码片的能量与噪声功率密度的比。如图1、2和3所示，当使用QPSK(调制阶次＝2)用于重发时，比当使用8PSK(调制阶次＝3)或者当使用16QAM(调制阶次＝4)时，为了达到相同的频谱效率所要求的Ec/Nt(分贝)更少。即，根据表3，QPSK对重发是最佳的。

(表6)

仿真1	第一次发送1stTX(k＝1)	第二次发送2ndTX(k＝2)
			沃尔什代码空间	16	16
每子分组的时间片数	2	2
			MPRk	1.5	1.5
MPRe	0.75
仿真2	第一次发送1stTX(k＝1)	第二次发送2ndTX(k＝2)
			沃尔什代码空间	16	8
每子分组的时间片数	4	4
			MPRk	0.75	1.5
MPRe	0.5
仿真3	第一次发送1stTX(k＝1)	第二次发送2ndTX(k＝2)
			沃尔什代码空间	16	16
每子分组的时间片数	4	2
			MPRk	0.75	2.0
MPRe	0.5

仿真4、5和6是关于2.0＜MPR₂≤3.0的情形的。表7列出了在仿真4、5和6中用于初始发送和重发的仿真条件。图4、5和6分别阐述了说明根据在仿真4、5和6中用于重发的调制方案的频谱效率关于Ec/Nt(分贝)的图。如图4、5和6所标注，当使用8PSK(调制阶次＝3)用于重发时，比当使用QPSK(调制阶次＝2)或者当使用16QAM(调制阶次＝4)时，为了达到相同的频谱效率所要求的Ec/Nt(分贝)更少。即，根据表3，8PSK对在MPR_e≤1.5的情形中的重发是最佳的。

(表7)

仿真1	第一次发送1stTX(k＝1)	第二次发送2ndTX(k＝2)
			沃尔什代码空间	16	5
每子分组的时间片数	4	4

MPRk	0.75	2.4
			MPRe	0.571
			仿真2	第一次发送1stTX(k＝1)	第二次发送2ndTX(k＝2)
沃尔什代码空间	16	18
			每子分组的时间片数	1	1
MPRk	3.0	2.667
			MPRe	1.412
			仿真3	第一次发送1stTX(k＝1)	第二次发送2ndTX(k＝2)
沃尔什代码空间	16	4
			每子分组的时间片数	4	4
MPRk	0.75	3.0
			MPRe	0.6

仿真7、8和9是关于MPR₂＞3.0的情形的。表8列出了在仿真7、8和9中用于初始发送和重发的仿真条件。图7、8和9分别阐述了说明根据在仿真7、8和9中用于重发的调制方案的频谱效率关于Ec/Nt(分贝)的图。如图7、8和9所看到的，当使用16QAM(调制阶次＝4)用于重发时，比当使用QPSK(调制阶次＝2)或者当使用8PSK(调制阶次＝3)时，为了达到相同的频谱效率所要求的Ec/Nt(分贝)更少。即，根据表3，16QAM对重发是最佳的。

(表8)

仿真1	第一次发送1stTX(k＝1)	第二次发送2ndTX(k＝2)
			沃尔什代码空间	16	15
每子分组的时间片数	1	1
			MPRk	3.0	3.2
MPRe	1.548
仿真2	第一次发送1stTX(k＝1)	第二次发送2ndTX(k＝2)
			沃尔什代码空间	16	8

每子分组的时间片数	1	1
			MPRk	3.0	6.0
MPRe	2.0
仿真3	第一次发送1stTX(k＝1)	第二次发送2ndTX(k＝2)
			沃尔什代码空间	16	4
每子分组的时间片数	2	2
			MPRk	1.5	6.0
MPRe	1.2

下面将根据上述原理和仿真结果描述本发明的结构和操作。

图10是说明当在使用根据本发明实施例的重发方案的系统中可得到用于重发的QPSK、8PSK和16QAM时，用于确定重发的调制方案(或者调制阶次)的操作的流程图。在如图14所说明的调制器选择器1407中根据表3执行此操作。

参看图10，在步骤1001，调制器选择器1407利用EP大小、可用的沃尔什代码数和用于当前重发的每子分组时间片数，按等式(5)计算当前频谱效率MPR_K。在步骤1003，调制器选择器1407将MPR_K和预定第一门限TH_L比较。根据经验确定TH_L，这里是2.0。如果MPR_K等于或者小于TH_L，则在步骤1005调制器选择器1407将用于当前重发的调制阶次m_k确定为2，或者选择QPSK作为最佳调制方案。

如果MPR_k大于TH_L，则在步骤1007调制器选择器1407将MPR_K和预定的第二门限TH_H比较。TH_H同样也根据经验确定，这里是3.0。如果MPR_K等于或者小于TH_H，则在步骤1009调制器选择器1407利用MPR_K和在先子分组发送的频谱效率MPR_p，按等式(6)计算反映在时间1至时间(k-1)的在先发送和在时间k的当前发送的等效频谱效率MPR_e。

在步骤1011，调制器选择器1407将预定的第三门限TH_E和MPR_e比较。TH_E根据经验确定，这里为1.5。如果MPR_e比TH_E小，则在步骤1013调制器选择器1407确定m_k为3，或者选择8PSK作为最佳调制方案。如果MPR_e等于或者大于TH_E，则在步骤1015调制器选择器1407确定m_k为4或者选择16QAM作为最佳调制方案。

如果在步骤1007，MPR_k大于TH_H，则在步骤1015调制器选择器1407确定m_k为4或者选择16QAM作为最佳调制方案。

图11是说明当在支持根据本发明实施例的重发方案的系统中可得到QPSK、8PSK和16QAM时，用于确定初始发送和重发的调制方案(或者调制阶次)的操作的流程图。在如图14所说明的调制器选择器1407中根据表1和表3执行此操作。

参看图11，在步骤1101，调制器选择器1407利用EP大小、可用的沃尔什代码数和用于当前重发的每子分组时间片数，按等式(5)计算当前频谱效率MPR_K。在步骤1103，调制器选择器1407确定表示发送数的变量k是否为1。如果k＝1，即，在初始发送的情形中，调制器选择器1407在步骤1105将MPR_K和TH_L比较(根据经验确定为1.5)。如果MPR_K小于TH_E，则在步骤1107调制器选择器1407将m_k确定为2，或者选择QPSK作为最佳调制方案。另一方面，如果MPR_K等于或者大于TH_E，则在步骤1119调制器选择器1407将m_k确定为4，或者选择16QAM作为最佳调制方案。

在重发的情形中(即，K＞1)，则在步骤1109调制器选择器1407将MPR_K和TH_L比较。如果MPR_K等于或者小于TH_L，则在步骤1107调制器选择器1407将m_k确定为2，或者选择QPSK作为最佳调制方案。如果MPR_K大于TH_H，则在步骤1119调制器选择器1407将m_k确定为4，或者选择16QAM作为最佳调制方案。

另一方面，如果MPR_K等于或者大于TH_H，则在步骤1113调制器选择器1407利用MPR_K和在先子分组发送的频谱效率MPR_p，按等式(6)计算反映在时间1至时间(k-1)的在先发送和在时间k的当前发送的等效频谱效率MPR_e。

在步骤1115，调制器选择器1407将TH_E和MPR_e比较。TH_E根据经验确定，这里为1.5。如果MPR_e比TH_E小，则在步骤1117调制器选择器1407确定m_k为3，或者选择8PSK作为最佳调制方案。如果MPR_e等于或者大于TH_E，则在步骤1117调制器选择器1407确定m_k为4或者选择16QAM作为最佳调制方案。

图12是说明当在使用根据本发明的另一个实施例的重发方案的系统中可得到用于重发的QPSK、8PSK和16QAM时，用于确定重发的调制方案(或者调制阶次)的操作的流程图。在调制器选择器1407中根据表4执行此操作。

参看图12，在步骤1201，调制器选择器1407利用EP大小、可用的沃尔什代码数和用于当前重发的每子分组时间片数，按等式(5)计算当前频谱效率MPR_K。在步骤1203，调制器选择器140将MPR_K和预定第四门限TH_M比较。根据经验确定TH_M，这里是TH_H和TH_L的平均值2.5。如果MPR_K等于或者小于TH_M，则在步骤1205调制器选择器1407将m_k确定为2，或者选择QPSK作为最佳调制方案。

如果MPR_K大于TH_M，则在步骤1207调制器选择器1407将m_k确定为4，或者选择16QAM作为最佳调制方案。

图13是说明当在支持根据本发明的第二实施例的重发方案的系统中可得到QPSK和16QAM时，用于确定初始发送和重发的调制方案(或者调制阶次)的操作的流程图。在调制器选择器1407中根据表1和表4执行此操作。

参看图13，在步骤1301，调制器选择器1407利用EP大小、可用的沃尔什代码数和用于当前重发的每子分组时间片数，按等式(5)计算当前频谱效率MPR_K。在步骤1303，调制器选择器1407确定表示发送数的变量k是否为1。如果k＝1，即，在初始发送的情形中，调制器选择器1407在步骤1305将MPR_K和TH_E比较。如果MPR_K小于TH_E，则在步骤1307调制器选择器1407将m_k确定为2，或者选择QPSK作为最佳调制方案。另一方面，如果MPR_K等于或者大于TH_E，则在步骤1311调制器选择器1407将m_k确定为4，或者选择16QAM作为最佳调制方案。

在重发的情形中(即，K＞1)，则在步骤1309调制器选择器1407将MPR_K和TH_M比较。如果MPR_K等于或者小于TH_M，则在步骤1307调制器选择器1407将m_k确定为2，或者选择QPSK作为最佳调制方案。如果MPR_K大于TH_M，则在步骤1311调制器选择器1407将m_k确定为4，或者选择16QAM作为最佳调制方案。

图14是在利用根据本发明的多个调制方案的通信系统中的发射机的框图。

参看图14，通道编码器1401产生前向差错校正码(FEC)以便校正通道中的误差。一旦请求发送，冗余选择器1402按照预定的冗余选择方法选择对应于编码率的预定冗余信息。在冗余选择器1402中实现IR。调制器选择器1407通过给定的算法选择当前发送的最佳调制方案，并将对应的选择信号输出给多路分离器(DEMUX)1403。DEMUX 1403根据选择信号将冗余信息反馈给调制器1404-1至1404-N中的一个。调制器1404-1至1404-N根据它们各自的调制方案对输入数据进行调制。调制方案可以是QPSK(调制阶次＝2)，8PSK(调制阶次＝3)和16QAM(调制阶次＝4)。如果系统是CDMA(码分多址)，则作为可选择的控制器1405对所调制的符号进行扩展。RF(射频)发射机发射扩展信号。

根据如上所述的本发明，在使用作为HARQ技术的可变调制方案和IR的通信系统中表述了用于考虑在先发送的子分组的同时，自适应选择重发的调制和编码方案(也就是，AMC：自适应调制和编码)的准则。因此，最佳调制和编码方案的使用将使发送效率最大化。

尽管已经参照本发明的某些优选实施例说明和描述了本发明，但是它们只是示范性的应用。例如，可用的发送调制方案不限于QPSK、8PSK和16QAM，并且本发明同样也适用于其他的调制方案。因此，本领域的普通技术人员应该懂得在不脱离由所附权利要求所定义的本发明的实质和范围的情况下，可以对本发明在形式和细节上进行各种变化。

Claims (14)

1.一种用于在使用至少3种调制方案的通信系统中确定重发的调制方案的方法，其中在开始发送时如果第一MPR(调制阶次乘积编码率(Modulation Order Product Code Rate))小于第一门限，则用最低阶调制方案调制信息，而如果第一MPR大于或者等于第一门限，则用比最低调制阶次更高的调制阶次的调制方案，所述第一MPR表示初始发送的频谱效率，并根据EP大小、可用沃尔什代码量和用于初始发送的每分组的时间片数确定，所述方法包括步骤：

利用EP大小、可用沃尔什代码量和用于重发的每分组的时间片数计算表示重发频谱效率的第二MPR；

如果第二MPR等于或者小于比第一门限大的第二门限，则选择最低阶调制方案；

如果第二MPR大于第二门限并且等于或者小于比第二门限大的第三门限，则利用第一MPR和第二MPR计算等效MPR(MPR_e)，如果MPR_e小于第四门限，则在除了最低阶调制方案之外的调制方案中选择低阶调制方案，如果MPR_e大于或者等于第四门限，则在除了最低阶调制方案之外的调制方案中选择高阶调制方案；以及

如果第二MPR大于第三门限，则选择最高阶调制方案。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一门限是1.5，所述第二门限是2.0以及所述第三门限是3.0。

3.如权利要求1所述的方法，其中，MPR_e按下式计算：

${\mathrm{MPR}}_e=\frac{1}{{{\mathrm{MPR}}_p}^{-1}+{{\mathrm{MPR}}_k}^{-1}}----\left(7\right)$

其中，MPR_k是第k次发送的当前频谱效率，利用用于第k次的发送的EP大小、可用沃尔什代码量和用于发送的每分组的时间片数来计算，而MPR_p是反映在相同信息的当前发送以前所发送的子分组的频谱效率的过去的频谱效率。

4.如权利要求1所述的方法，其中，至少3种调制方案包括QPSK(正交相移键控)、8PSK(相移键控)和16QAM(正交幅度调制)。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一、第二、第三和第四门限是根据经验设置的。

6.如权利要求5所述的方法，其中，第一门限等于第四门限。

7.一种在利用两种调制方案的通信系统中确定用于重发的调制方案的方法，其中，在初始发送时，如果第一MPR(调制阶次乘积编码率(ModulationOrder Product Code Rate))小于第一门限，则用较低阶调制方案调制信息，而如果第一MPR大于或者等于第一门限，则用高阶调制方案。所述第一MPR表示发送的频谱效率，并根据EP(编码器分组)大小、可用沃尔什代码量和用于初始发送的每分组的时间片数确定，所述方法包括步骤：

利用EP大小、可用沃尔什代码量和用于重发的每分组的时间片数计算第二MPR，

如果第二MPR等于或者小于比第一门限大的第二门限，则选择低阶调制方案，

如果第二MPR大于第二门限，则选择更高阶调制方案。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一门限是1.5，所述第二门限是2.5。

9.如权利要求7所述的方法，2种调制方案包括QPSK(正交相移键控)、和16QAM(正交幅度调制)。

10.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二门限是根据经验设置的。

11.一种在使用至少3种调制方案的系统中用于确定重发的调制方案的装置，在初始发送时以所述调制方案中的一种方案调制信息，所述装置包括：

利用不同调制方案的多个调制器；

一调制器选择器，用于按下面的等式所表达的算法确定每次发送的调制方案，并输出表示所确定的调制方案的调制器选择信号：

如果0＜MPR_k≤TH_L，   选择最低阶次的调制方案

否则如果TH_L＜MPR_k≤TH_H，

如果MPR_e＜TH_E，      选择中间阶次的调制方案

否则，                 选择最高阶次的调制方案

否则，                 选择最高阶次的调制方案……(8)

这里，TH_L、TH_H和TH_E是预定的经验门限，MPR_k是第k次发送的当前频谱效率，利用EP(编码器分组)大小、可用沃尔什代码数和用于第k次发送的每个子分组的时间片数来确定，并且MPR_e是反映在当前相同信息发送之前所发送的调制符号的频谱效率；以及

一多路分离器，用于将输入数据输出到根据调制器选择信号所选择的调制器。

12.如权利要求11所述的装置，其中，TH_L是2.0，TH_H是3.0，而TH_E是1.5。

13.一种在初始发送时以两种可用的调制方案之一对信息调制的通信系统中用于确定重发的调制方案的装置，包括：

多个使用不同调制方案的调制器；

一调制器选择器，用于按下面的等式所表达的算法确定每次发送的调制方案，并输出表示所确定调制方案的调制器选择信号：

如果0＜MPR_k≤TH_M，   选择较低阶次的调制方案

否则，                 选择较高阶次的调制方案……(8)

这里，TH_M是预定的经验门限，MPR_k是第k次发送的当前频谱效率，利用EP(编码器分组)大小、可用沃尔什代码数和用于第k次发送的每个子分组的时间片数来确定；以及

一多路分离器，用于将输入数据输出到根据调制器选择信号所选择的调制器。

14.如权利要求13所述的装置，其中，TH_M是2.5。

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