專利名稱：在無線通信系統(tǒng)中用信令發(fā)送擴展碼分配的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在無線通信系統(tǒng)中、尤其是在使用CDMA用戶分離方法的無線通信系統(tǒng)中用于用信令發(fā)送用戶特有信息的方法，例如用信令發(fā)送擴展碼分配的方法。本發(fā)明尤其適合用于移動無線系統(tǒng)或無線用戶接入系統(tǒng)。
在無線通信系統(tǒng)中，例如在第二代歐洲移動無線系統(tǒng)GSM(全球移動通信系統(tǒng))中，信息(例如語言，圖像信息或其它數(shù)據(jù))用電磁波經(jīng)無線接口傳輸。無線接口涉及一個基站與幾個用戶臺之間的連接，其中用戶臺可以是移動臺或位置固定的無線電臺。在此，電磁波的發(fā)射使用位于為有關(guān)系統(tǒng)所規(guī)定的頻帶內(nèi)的載頻進行。對未來的無線通信系統(tǒng)，例如UMTS(通用移動電信系統(tǒng))或第三代其它系統(tǒng)，規(guī)定頻率在約2000MHz的頻帶內(nèi)。為第三代移動無線通信規(guī)定了兩種模式，一種模式稱為FDD工作方式(頻分雙工)和另一種模式稱為TDD工作方式(時分雙工)。這些模式應(yīng)用于各不相同的頻帶內(nèi)。兩種模式支持一種所謂的CDMA用戶分離方法(碼分多址)。
發(fā)射的電磁波因反射、繞射和類似現(xiàn)象引起的損耗而被衰減。因此降低了給接收用戶臺所提供的接收功率。這種衰減與位置有關(guān)，并且對于移動用戶臺還與時間有關(guān)。在多徑傳播時，多個信號分量經(jīng)不同延遲地到達接收無線電臺。所述影響反映在通信連接專用的傳輸信道上。
WO 99/08401公開了信道評估怎樣根據(jù)對傳輸?shù)暮驮诮邮諜C中預(yù)先已知的信道測量序列進行分析來確定連接專用的傳輸信道的特性。這是通過將預(yù)先已知存儲的信道測量序列與所接收的、經(jīng)傳輸信道失真的信道測量序列進行比較來實現(xiàn)的。信道評估的結(jié)果是一個信道脈沖響應(yīng)。
從PIMRC′97，赫爾辛基，1997年，第867-871頁，J.Mayer，J.Schlee，T.Weber的論文″聯(lián)合檢測CDMA的協(xié)議和信令方式″還已知，在無線電臺中，接收側(cè)為了檢測通信連接的信號，不僅利用分配給自己通信連接的擴展碼，而且附加地利用分配給并行的通信連接的擴展碼。這時接收無線電臺知道當(dāng)前分配的擴展碼是有利的，以便避免因檢測當(dāng)前不存在的信號或沒有分配的擴展碼而引起接收質(zhì)量的下降。
在2000年，4月8日-13日，韓國漢城，3GPP TSG-RAN工作組1，會議#12的討論稿中講述了一種通過把有效擴展碼的多個數(shù)量值分別分配給信道測量序列的組合來用信令發(fā)送有效擴展碼數(shù)量的方法。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種方法，以實現(xiàn)簡便地用信令發(fā)送用戶特有信息。
此項任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的方法和通過用于實施此方法的權(quán)利要求17的基站解決。本發(fā)明的有利擴展方案可由從屬權(quán)利要求獲得。
根據(jù)本發(fā)明，在支持CDMA用戶分離方法的無線通信系統(tǒng)中，從發(fā)射臺用信令向接收臺發(fā)送一些利用信道測量序列的選擇和/或數(shù)量進行編碼的用戶特有信息。
通過利用信道測量序列的組合來發(fā)送信令的本發(fā)明方法，可以由一個發(fā)射臺、例如一個基站將信息傳輸給若干發(fā)射臺、例如用戶臺，而為此在專用信令信道上不需要附加的數(shù)據(jù)比特。
根據(jù)本發(fā)明，在支持CDMA用戶分離方法的無線通信系統(tǒng)中，由基站用信令向用戶臺發(fā)送一些利用信道測量序列的選擇和/或數(shù)量進行編碼的、在基站的無線小區(qū)內(nèi)所分配的擴展碼的當(dāng)前數(shù)量。
本發(fā)明的該方案以簡便的方式實現(xiàn)了向用戶臺發(fā)送如下信令，即當(dāng)前分配了多少擴展碼。因為所述的信令是借助可用的信道測量序列的選擇和/或數(shù)量來實現(xiàn)的，所以在專用信令信道上不需要附加的信令，或不需要對信道測量序列進行匹配或改變。借助對其自己已知的可能信道測量序列，用戶臺可以求出基站當(dāng)前所發(fā)送的信道測量序列，并可以通過其按本發(fā)明的相應(yīng)數(shù)量或組合所進行的編碼求出所分配的擴展碼的當(dāng)前數(shù)量，以便隨后實施最佳的檢測。
按本發(fā)明一種有利的擴展，用戶特有信息、比如在基站的小區(qū)內(nèi)分配的擴展碼數(shù)量具有不同的值，并且分別給信道測量序列的選擇和/或數(shù)量分配一個或多個用戶特有信息值，并以信令將其傳送給用戶臺。利用這種方式，即便在信道測量序列的數(shù)量不足夠時也可以產(chǎn)生如下信令，譬如由該信令大大限制有效擴展碼的可能數(shù)量。分配也可以如下方式進行，即所分配的用戶特有信息值之差是最大的和/或是恒定的，使得不大可能有檢測誤差。
按本發(fā)明的一種有利擴展方案，信道測量序列群是通過一個或多個基本序列的循環(huán)推導(dǎo)來構(gòu)成的。因此當(dāng)從相同的基本序列導(dǎo)出多個傳輸信道的信道測量序列時，還可以同時對該多個傳輸信道進行共同的信道評估。
按本發(fā)明另一種擴展方案，優(yōu)選地在具有上述聯(lián)合檢測方法的無線通信系統(tǒng)中實施本發(fā)明方法。
依據(jù)本發(fā)明另一擴展方案，所述用于以信令發(fā)送所分配擴展碼的數(shù)量的信道測量序列的數(shù)量被最小化。此時所采用信道測量序列的數(shù)量有利地按可分配擴展碼的最大數(shù)量來選擇。這樣，例如通過四個信道測量序列的組合可以定義所分配擴展碼的15個不同的群。
特別有利的是將上述本發(fā)明方法應(yīng)用到以移動無線系統(tǒng)或無線用戶接入系統(tǒng)實現(xiàn)的無線通信系統(tǒng)中。
現(xiàn)借助附圖詳細闡明本發(fā)明的幾個實施例。
其中

圖1示出了無線通信系統(tǒng)方框圖，圖2示出了具有TD/CDMA用戶分離方法的無線接口的幀結(jié)構(gòu)示意圖，以及圖3示出了具有利用選擇和組合訓(xùn)練序列而分別編碼的分配擴展碼數(shù)量的表格。
圖1示出了移動無線系統(tǒng)的一部分，以作為無線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實施例。移動無線系統(tǒng)總是包括許多移動交換局MSC，它們屬于一個交換網(wǎng)(SSS交換子系統(tǒng))，并且相互連接成網(wǎng)以及建立進入固定網(wǎng)的入口，還各自包括一個或多個與這些移動交換局MSC連接的基站系統(tǒng)BSS(BSS基站子系統(tǒng))?；鞠到y(tǒng)BSS又具有至少一個用于分配無線技術(shù)資源的裝置RNC(RNC無線網(wǎng)絡(luò)控制器)以及至少一個分別與之相連接的基站NB(NB節(jié)點B)。
基站NB可以經(jīng)無線接口建立通向用戶臺UE(UE-用戶設(shè)備)的連接。每個基站NB構(gòu)成至少一個無線小區(qū)Z。無線小區(qū)Z的大小一般取決于由基站NB以各自最大和恒定的發(fā)射功率所發(fā)射的組織信道(BCCH廣播控制信道)的作用距離。在分成扇區(qū)的或在分層的小區(qū)結(jié)構(gòu)中，每個基站NB也可以管理多個無線小區(qū)Z。這種結(jié)構(gòu)的功能性可以被轉(zhuǎn)用到在其中可以應(yīng)用本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)上。
圖1的實施例示出了兩個位于基站NB的無線小區(qū)Z中的用戶臺UE。移動臺UE已經(jīng)各自建立了一個通向基站NB的通信連接，在此連接上在上行方向UL和下行方向DL實現(xiàn)所選業(yè)務(wù)的信號傳輸。通信連接將通過分配給用戶臺UE的不同擴展碼c1，c2，c3來進行分離，其中，為了接收自己的通信連接的信號，用戶臺UE按照已述的聯(lián)合檢測方法各自利用了所有當(dāng)前分配的擴展碼c1，c2，c3。在連接期間，用戶臺UE和基站NB還周期性地按照DE 197 34 936的信道評估來分析無線接口的傳輸性能。
從圖2可以看到在其中可良好地應(yīng)用本發(fā)明方法的、UMTS移動無線系統(tǒng)TDD模式中的無線傳輸?shù)膸Y(jié)構(gòu)。根據(jù)TDMA分量將一個寬帶頻段分割為構(gòu)成時幀fr的、時延相同的多個時隙ts，例如15個時隙ts0-ts14。一個時隙ts被分配給一個具有任選多路接入的信道RACH。
頻帶B包括某一確定的頻段。一部分時隙用于下行方向DL的信號傳輸，以及一部分時隙用于上行方向UL的信號傳輸。示范性示出的有利于下行方向DL的非對稱比例是3∶1。在這種TDD傳輸方法中，上行方向UL的頻帶B與下行方向DL的頻帶B是一致的。對其它載頻重復(fù)同樣的情況。通過對上行或下行方向UL、DL的時隙ts進行可變的分配，可以進行多種多樣的非對稱資源分配。
在時隙ts內(nèi)將以無線碼組的形式傳輸多個連接的信息。數(shù)據(jù)d是連接專用地用一種精細結(jié)構(gòu)、也即種擴展碼c進行擴展的，使得在接收側(cè)可以通過這種CDMA(碼分多址)分量分離例如n個連接。數(shù)據(jù)d的各個符號的擴展導(dǎo)致了在符號時延Tsym內(nèi)傳輸Q個時延為T碼片的碼片。此時Q個碼片構(gòu)成連接專用的擴展碼c。在無線碼組中另外還安排了一個信道測量序列tseq，它象上文所述那樣用于信道評估。
兩種傳輸模式的無線接口所采用的參數(shù)優(yōu)選為碼速 3.84Mcps幀時延 10ms時隙數(shù) 15時隙時延 666μs擴展因子 可變的調(diào)制方式 QPSK帶寬 5MHz
頻率重復(fù)值1這些參數(shù)實現(xiàn)了第3代移動無線通信的TDD和FDD(FDD頻分雙工)的盡可能最佳的相互協(xié)調(diào)。
圖3示出了一個表格，借助信道測量序列tseq的選擇和/或數(shù)量，該表格示范性地展示了本發(fā)明用信令發(fā)送所分配的擴展碼c的當(dāng)前數(shù)量n。在采用四個信道測量序列tseq1...tseq4的情況下，可以表示15個不同的由分配擴展碼c組成的群。在給出的實施例中提供了15個擴展碼c1...c15，其中擴展碼c至通信連接的分配是連續(xù)地進行的。在二進制編碼方式中，為表示當(dāng)前所分配擴展碼c的某個數(shù)量n而采用了不同的信道測量序列tseq和多個信道測量序列tseq的組合。根據(jù)圖1所示的實施例，按照圖3的表格由基站NB發(fā)射第一和第二信道測量序列tseq1和tseq2，因為這個組合代表了在基站NB的無線小區(qū)Z內(nèi)的擴展碼c1、c2和c3的當(dāng)前分配。用戶臺UE持續(xù)地分析當(dāng)前被發(fā)射的信道測量序列tseq，因為它們自己知道信道測量序列tseq的數(shù)量和內(nèi)容。因此它們可以按簡單的方式檢測當(dāng)前由基站NB發(fā)射了什么樣的信道測量序列tseq，并且象上文所述的那樣從中反推出所分配的擴展碼c的當(dāng)前數(shù)量。從無線通信系統(tǒng)的這個無線小區(qū)到那個無線小區(qū)，可能的信道測量序列的數(shù)量參數(shù)及其內(nèi)容可能是不同的，并且通常被發(fā)送給用戶臺。
除已述的用信令發(fā)送所分配擴展碼c的當(dāng)前數(shù)量n外，任意的其它用戶特有信息也可以通過不同信道測量序列tseq的組合而用信令被發(fā)送給用戶臺UE。例如可以給不同的用戶臺UE各分配一個專用的用戶標(biāo)識TI，這個標(biāo)識是由不同信道測量序列tseq的一種組合構(gòu)成的。為了高效的面向分組的數(shù)據(jù)傳輸，在移動無線網(wǎng)中例如可以使用所謂的″共享信道″。按需要將這些信道分配給不同的用戶臺UE。這種不斷改變的分配必須盡可能快地實現(xiàn)(就是說最好在物理層內(nèi))，以便得到高效的資源負載。
在配置″共享信道″時，以專用用戶標(biāo)識TI的形式給不同用戶臺UE分配一些信道測量序列tseq的不同組合(經(jīng)較高層中的信令方法)。于是在″其享信道″的運行當(dāng)中分別發(fā)射信道測量序列tseq的組合，也即發(fā)射所述用戶臺UE-此時為其發(fā)送數(shù)據(jù)-所分配的專用用戶標(biāo)識TI。
信道測量序列tseq的組合可以例如利用一種簡單的二進制編碼被分配給用戶臺UE。然而為了提高可靠性也可以使用信道編碼方法的任意冗余碼(例如BCH碼)。因此在預(yù)先規(guī)定信道測量序列tseq的最大數(shù)量的情況下可以提高可識別用戶臺UE的數(shù)量。在UTRA-TDD系統(tǒng)中例如設(shè)置了8個信道測量序列tseq。通過信道測量序列tseq的組合和簡單的二進制碼可以識別127個用戶臺UE。
借助信道測量序列tseq的組合而編碼用戶特有信息也可以被用來在上行鏈路中控制發(fā)射機的功率(功率控制環(huán)路)，例如借助身為基站NB的接收機來控制身為用戶臺UE的發(fā)射機的功率。在下行鏈路中也可以考慮這樣的信令。
為此，由譬如身為基站NB的接收機通過在物理層內(nèi)傳輸一個信令比特來控制發(fā)射功率(TPC，傳輸功率控制)。例如身為用戶臺UE的發(fā)射機便依據(jù)該TPC比特(0或1)以增加或減少一個預(yù)定的步距？P來改變其發(fā)射功率?？梢詫⑿诺罍y量序列tseq的組合分配給發(fā)射功率變化的不同步距ΔP。這里最佳步距ΔP取決于諸如信道特性、接收機速度或TPC位傳輸速率等變量。因此步距ΔP的快速改變是值得追求的。
分配可以安排如下(在采用兩個信道測量序列tseq1，tseq2時)
也可以設(shè)想需用信令發(fā)送的值的數(shù)量-例如所采用CDMA碼的數(shù)量-大于信道測量序列tseq的可能組合的數(shù)量，因為例如沒有提供足夠的信道測量序列tseq。在這種情況下可以把多個可能的CDMA碼數(shù)量分配給信道測量序列tseq的一個組合。然后，用戶臺UE必須在下一個步驟中求出實際有效的CDMA碼的數(shù)量。這一點例如通過同所有的碼序列和隨后的閾值判定進行相關(guān)來實現(xiàn)。
然而，因附加噪聲和互相關(guān)性而可能導(dǎo)致錯誤檢測，也就是說所確定的有效CDMA碼的數(shù)量是不正確的。為了使錯誤判定的次數(shù)盡可能少，按本發(fā)明這樣來選擇從信道測量序列tseq的組合至所采用CDMA碼的數(shù)量的分配方案，使得通過信道測量序列tseq的組合、也即一個所謂的碼字所映射的CDMA碼的各數(shù)量之差最大。此外，如果在所有碼字的情況下各CDMA碼數(shù)量之差都盡可能相同，則是有利的。
這種類型的分配方案例如可以有如下的形式信道測量序列tseq的數(shù)量3碼字?jǐn)?shù)量7CDMA碼數(shù)量16
在這種選出的情況中，CDMA碼的數(shù)量之差對于所有碼字均為恒定值7。按照所采用信道測量序列tseq的數(shù)量和所采用的CDMA碼的數(shù)量，也可以選擇不同于上述表格的其它分配關(guān)系。特別是也可以用任意的冗余碼代替這里所選的二進制碼。
按照本發(fā)明，上述表格所示的分配并不局限于有效CDMA碼的表示，而是可以用于任何的用戶特有信息，比如用于功率調(diào)節(jié)或用戶標(biāo)識的信息。
權(quán)利要求
1.無線通信系統(tǒng)中的信令方法，其中所述的無線通信系統(tǒng)支持CDMA用戶分離方法，其特征在于，由無線通信系統(tǒng)的發(fā)射臺(NB)用信令向接收臺(UE)發(fā)送一些利用信道測量序列(tseq)的選擇和/或數(shù)量進行編碼的用戶特有信息。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，由無線通信系統(tǒng)的基站(NB)用信令向用戶臺(UE)發(fā)送一些利用信道測量序列(tseq)的選擇和/或數(shù)量進行編碼的用戶特有信息。
3.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，由無線通信系統(tǒng)的基站(NB)用信令向用戶臺(UE)發(fā)送一些利用信道測量序列(tseq)的選擇和/或數(shù)量進行編碼的、在基站(NB)的無線小區(qū)(Z)內(nèi)所分配的擴展碼(c)的當(dāng)前數(shù)量(n)。
4.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，無線通信系統(tǒng)的基站(NB)用信令向用戶臺發(fā)送一個利用信道測量序列(tseq)的選擇和/或數(shù)量進行編碼的用戶標(biāo)識。
5.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，由無線通信系統(tǒng)的基站(NB)用信令向用戶臺(UE)發(fā)送一個利用信道測量序列(tseq)的選擇和/或數(shù)量進行編碼的、用戶臺(UE)的發(fā)射功率變化步距(ΔP)。
6.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述的用戶特有信息可以具有不同的值，并且，分別給信道測量序列(tseq)的選擇和/或數(shù)量分配一個或多個用戶特有信息值，并用信令將其發(fā)送給用戶臺(UE)。
7.按權(quán)利要求6的方法，其特征在于，所分配的用戶特有信息的值之差是最大的。
8.按權(quán)利要求6或7的方法，其特征在于，所分配的用戶特有信息的值之差是恒定的。
9.按權(quán)利要求6至8之一的方法，其特征在于，在基站(NB)的無線小區(qū)(Z)內(nèi)分配的擴展碼(c)的一個或多個數(shù)量值被分配給所述信道測量序列(tseq)的選擇和/或數(shù)量，并用信令被發(fā)送給用戶臺(UE)。
10.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，將信道編碼方法用于利用信道測量序列(tseq)的選擇和/或數(shù)量所進行的編碼。
11.按權(quán)利要求10的方法，其特征在于，采用塊編碼。
12.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，通過一個或多個基本序列的循環(huán)推導(dǎo)來構(gòu)成所述的信道測量序列(tseq)。
13.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在用戶臺(UE)的接收側(cè)實施聯(lián)合檢測方法。
14.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述用于以信令發(fā)送所分配擴展碼(c)的數(shù)量(n)的信道測量序列(tseq)的數(shù)量被最小化。
15.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，根據(jù)二進制編碼并借助一個或多個信道測量序列(tseq)來對所分配擴展碼(c)的數(shù)量(n)進行編碼。
16.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述無線通信系統(tǒng)的無線接口是按TDD方法組織的。
17.用于實施如權(quán)利要求1所述的方法的無線通信系統(tǒng)基站(NB)，其中無線通信系統(tǒng)是以移動無線系統(tǒng)或以無線用戶接入系統(tǒng)的形式實現(xiàn)的。
18.用于實施如上述權(quán)利要求之一所述的方法的無線通信系統(tǒng)基站(NB)，其中無線通信系統(tǒng)是以移動無線系統(tǒng)或以無線用戶接入系統(tǒng)的形式實現(xiàn)的。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明,在支持CDMA用戶分離方法的無線通信系統(tǒng)中,由基站用信令向用戶臺發(fā)送一些利用信道測量序列的選擇和/或數(shù)量進行編碼的、在基站的無線小區(qū)內(nèi)所分配的擴展碼的當(dāng)前數(shù)量。
文檔編號H04B1/707GK1382328SQ00814264
公開日2002年11月27日 申請日期2000年10月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月12日
發(fā)明者J·古斯特勞, M·普拉特, T·烏爾里希, A·赫伊恩克, V·索默 申請人:西門子公司