無線通信中用於可靠信令的方法和設備的製作方法
2023-06-12 17:41:51 1
專利名稱：無線通信中用於可靠信令的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明大體上涉及通信，且更具體地說，涉及用於無線通信中的可靠信令的技術。
背景技術：
在通信系統中，發射器可接收數據幀以用於傳輸到接收器。所述發射器可處理 (例如，編碼、交錯和調製)每個數據幀以產生數據符號，且可用所述數據符號對信令進行 多路復用。所述信令可指示數據幀的數據速率和/或其它信息。接著，發射器處理所述經 多路復用的數據符號和信令，以產生經調製的信號，並經由通信信道傳輸此信號。接收器接收所傳輸的信號，且處理所述接收到信號以獲得數據符號估計，所述數 據符號估計是發射器所發送的數據符號的估計。接收器還可恢復每個數據幀的信令，且接 著根據所恢復的信令處理(例如，解調、解交錯和解碼)所述數據符號估計以獲得經解碼的 幀，其為發射器所發送的數據幀的估計。接收器可能需要正確地恢復信令，以便合適地處理數據符號估計且獲得經正確解 碼的幀。因此，此項技術中需要用於實現可靠信令的技術。
發明內容
根據本發明的一個實施例，一種設備包括至少一個處理器，其用以接收包括經編 碼的數據和信令的幀，用以確定所述接收到的幀的接收信號質量，用以基於所述接收信號 質量確定所述信令是否可靠，且用以如果所述信令被認為可靠，那麼恢復所述信令且根據 所述經恢復的信令而解碼所述經編碼的數據；和存儲器，其耦合到所述至少一個處理器。另一實施例包含一種方法，所述方法包括接收包括經編碼的數據和信令的幀； 確定所述接收到的幀的接收信號質量；基於所述接收信號質量確定所述信令是否可靠；以 及如果所述信令被認為可靠，那麼恢復所述信令，且根據所述經恢復的信令而解碼所述經 編碼的數據。另一實施例包含一種設備，所述設備包括用於接收包括經編碼的數據和信令的 幀的裝置；用於確定所述接收到的幀的接收信號質量的裝置；用於基於所述接收信號質量 確定所述信令是否可靠的裝置；用於如果所述信令被認為可靠那麼恢復所述信令的裝置；
3以及用於如果所述信令被認為可靠那麼根據所述經恢復的信令而解碼所述經編碼的數據 的裝置。另一實施例包含一種用於存儲指令的處理器可讀媒體，所述指令可操作以接收包 括經編碼的數據和信令的幀；確定所述接收到的幀的接收信號質量；基於所述接收信號質 量確定所述信號是否可靠；且如果所述信令被認為可靠，那麼恢復所述信令，且根據所述經 恢復的信令而解碼所述經編碼的數據。另一實施例包含一種方法，所述方法包括確定經改進的可靠性是否適用於數據 幀的信令；如果認為不適用，那麼發送不具有經改進的可靠性的信令；且如果認為適用，那 麼發送具有經改進的可靠性的信令。另一實施例包含一種設備，所述設備包括用於確定經改進的可靠性是否適用於數 據幀的信令的裝置；用於如果認為不適用那麼發送不具有經改進的可靠性的信令的裝置； 以及用於如果認為適用那麼發送具有經改進的可靠性的信令的裝置。下文更詳細地描述本發明的各個方面和實施例。
圖1展示多址通信系統。圖2展示UTRA TDD LCR中的三層幀結構。圖3展示UTRA TDD LCR中的突發格式。圖4展示UTRA TDD LCR中發射器對數據幀的處理。圖5A、圖5B和圖5C分別展示TFCI代碼字在無重複、具有2次重複和具有4次重 復的情況下的傳輸。圖6展示發射器發送信令的過程。圖7展示目標SINR、SINR偏移量與SINR閾值之間的關係。圖8展示功率控制機制。圖9展示TFCI可靠性檢測器。圖10展示接收器處理數據的過程。圖11展示基站和終端的框圖。
具體實施例方式詞語「示範性」在本文中用於表示「用作實例、例子或說明」。本文描述為「示範性」 的任何實施例不必解釋為比其它實施例優選或有利。圖1展示具有多個基站110和多個終端120的多址通信系統100。基站通常是與 終端通信的固定站，且還可被稱為節點B、接入點或某一其它術語。每個基站110為特定地 理區域提供通信覆蓋。系統控制器130耦合到基站110，且提供對這些基站的協調和控制。終端可以是靜止的或移動的，且還可被稱為用戶設備、移動臺或某一其它術語。終 端在任何給定時刻可與零個、一個或多個基站通信。終端可以是蜂窩式電話、個人數字助理 (PDA)、訂戶單元、無線數據機、無線裝置等等。在以下描述中，術語「終端」和「用戶」可 互換使用。本文所描述的技術可用於各種無線通信系統，例如碼分多址(CDMA)系統、時分多址(TDMA)系統、頻分多址(FDMA)系統和正交FDMA(OFDMA)系統。CDMA系統可實施例如 cdma2000、通用陸地無線接入(Universal Terrestrial Radio Access, UTRA)時分雙工 (TDD)或UTRA頻分雙工(FDD)的無線電技術。cdma2000涵蓋IS-2000、IS-95和IS-856 標準。UTRA TDD 包含 1.沘、3. 84 和 7. 68Mcps 選項。UTRA TDD 3. 84 和 7. 68Mcps 選項還 被稱為時分CDMA(TD-CDMA)或高碼片速率(HCR)。UTRA TDD1. 28Mcps選項還被稱為時分 同步 CDMA (TD-SCDMA)或低碼片速率(LCR)。UTRA FDD 還被稱為寬帶 CDMA (W-CDMA)。TDMA 系統可實施例如全球移動通信系統(GSM)的無線電技術。在來自名為「第三代合作夥伴計 劃」(3GPP)的組織的文獻中描述UTRATDD、UTRA FDD和GSM。在來自名為「第三代合作夥伴 計劃2」(3GPP2)的組織的文獻中描述cdma2000。這些各種無線電技術和標準是此項技術 中已知的。出於清楚的目的，下文針對UTRA TDD LCR描述所述技術。圖2展示UTRA TDD LCR中的三層幀結構200。傳輸時間線被分成多個幀，其中每 個幀由系統幀號(SFN)來識別。每個幀具有10毫秒(ms)的持續時間，且被分成兩個子幀 1和2。每個子幀具有5ms的持續時間，且被分成七個時隙0到6、一個下行鏈路導頻時隙 (DwPTS)、一個上行鏈路導頻時隙(UpPTS)和一個保護周期(GP)。時隙0用於下行鏈路，時 隙1用於上行鏈路，且時隙2到6可用於下行鏈路和/或上行鏈路，如由切換點所確定。每個時隙可指配給一個或多個用戶。時隙中針對用戶的傳輸被稱為突發。突 發可運載業務數據、控制數據、傳送格式組合指示符(Transport Format Combination indicator，TFCI)、傳輸功率控制(TPC)、同步位移(SS)或其組合。TFCI指示數據幀的數據 速率。此數據速率與各種參數(例如，幀大小、碼率、調製方案等)相關聯。TPC信息用於傳 輸功率調節。SS信息用於時序調節，使得來自不同終端的突發以時間上對準的方式到達基 站。UTRA TDD中定義各種突發格式。圖3展示針對突發運載TFCI、TPC和SS信息的情況的突發格式300。突發格式 300可用於下行鏈路和上行鏈路。突發格式300涵蓋將在兩個時隙中發送的兩個突發，一 個時隙在子幀1中，且另一時隙在子幀2中。每個突發都包含第一數據欄位、中置代碼欄位 (midamble field)、第二數據欄位和保護周期(GP)。每個突發的四個欄位具有圖3所示的 長度(以碼片計)。所述兩個突發的四個數據欄位運載一個數據幀的數據符號。TFCI代碼字被分成四 個部分，其映射到圖3所示的位置處的四個數據欄位。SS符號和TPC符號也可映像到圖3 所示位置處的每個突發的第二數據欄位。在UTRA TDD中，用同一沃爾什碼對時隙中的數據符號和TFCI符號進行擴展。此 沃爾什碼具有擴展因數SF，其可以是1、2、4、8或16。所述擴展因數確定所述時隙中給定符 號被複製且發送的次數。因此，擴展因數是確定符號的可靠性的一個因數。由於時隙中的 碼片的數目是固定的，所以擴展因數確定可在所述時隙中發送的符號的數目。具體地說，一 個時隙可在所述時隙的兩個數據欄位中運載704/SF個符號。在UTRA TDD中，對於下行鏈路和上行鏈路中的每一者，終端可被指配有專用業務 信道(DTCH)和專用控制信道(DCCH)。DTCH運載業務數據，例如用於語音、分組數據等。每 個傳輸時間間隔(TTI)中可在DTCH上發送一個數據幀，所述傳輸時間間隔可以是20ms或 某一其它持續時間。數據幀還可被稱為分組、數據代碼字、數據塊等。DCCH運載信令。每個 40ms時間間隔中可在DCCH上發送一個控制幀。
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圖4展示UTRA TDD LCR中發射器對數據幀的處理。發射器對數據幀執行循環冗 餘校驗(CRC)附加、卷積編碼、交錯和無線電幀分段，以產生兩個碼塊。CRC由接收器用於錯 誤檢測。接著，發射器對每個碼塊執行刪餘(puncturing)和速率匹配，以獲得具有所需數 目個碼位的經刪餘碼塊。發射器使每個經刪餘碼塊與DCCH塊多路復用、使每組碼塊與DCCH 塊交錯以產生經交錯的塊，且將TFCI、TPC和SS信息附加到每個經交錯的塊。接著，發射器 執行時隙分段，並針對數據幀產生四個突發。發射器可以不同數據速率接收業務數據，以用於傳輸到接收器。舉例來說，發射器 可具有語音呼叫，且可以從12.2到4. 75千位每秒GAps)的範圍內的數據速率接收由自適 應多速率(AMR)話音編解碼器(speech codec)產生的語音幀。發射器還可在靜音(例如， 暫停)和無效幀周期期間接收靜音描述符(SID)幀。發射器可以合適的碼率來處理每個數 據幀，以產生用於在四個時隙中傳輸的合適數目的碼位。發射器可針對不同數據速率的數 據幀使用不同碼率。在圖4中，無論是否發送DCCH，且無論是否發送TFCI、TPC和SS，每個塊中的位的 數目都取決於數據幀的數據速率。圖4展示在數據速率為12.業且0001、1 (1、1 (和55 與數據幀一起發送的情況下每個塊中的位的數目。如果未發送DCCH、TFCI、TPC和/或SS， 那麼每個經刪餘碼塊中的位的數目增加對應的位數目，因為每個突發中的位的數目是固定 的。碼率由數據幀中的位的數目和兩個經刪餘碼塊中的位的數目來確定。每個碼率與實現目標等級的性能所需的特定最小接收信號質量相關聯。接收信號 質量可由信號對幹擾加噪聲比(signal-to-interference-plus-noise ratio, SINR)、信噪 比(SNR)、每符號能量與總噪聲比(energy-per-symbol-to-total-noise ratio,Es/Nt)或 某一其它測量值來量化。為了清楚起見，在下文描述的大部分中，針對接收信號質量使用 SINR。目標等級的性能可由特定幀錯誤率(FER)(例如，FER)來量化。可針對以不同碼 率編碼的數據幀使用不同傳輸功率等級。舉例來說，當發送DCCH時，可以比1 幀小4. 5分 貝(dB)的功率來傳輸SID幀，且可以比1 幀小6. 4dB的功率來傳輸無效幀，以獲得同一 目標FER。可以比具有DCCH的12k、SID和無效幀低的功率來傳輸不具有DCCH的12k、SID 和無效幀。可在每個經編碼的複合傳送信道(CCTrCH)中發送TFCI索引或值，以指示用於所 述CCTrCH的格式。CCTrCH是一個傳輸時間間隔(TTI)中所有被指配的傳送信道的數據的 多路復用，所述傳輸時間間隔針對語音可以是20ms。TFCI的傳輸由較高層配置。每個所分 配的時隙還包含較高層信令以指示所述時隙是否運載TFCI。TFCI存在於每個CCTrCH的無 線電幀的第一時隙中。TFCI索引可包含1到10個信息位(或TFCI位)，所述信息位經編碼以產生TFCI 代碼字。以視TFCI位的數目和選定調製方案而定的不同方式來對TFCI索引進行編碼。表 1概述針對不同數目的TFCI位的用於QPSK和8-PSK的TFCI索引的編碼。在公開可用的題 為"Multiplexing and channel coding (TDD) 」 的 3GPP TS 25. 222 (2006 年 3 月，第 7 版) 中描述TFCI的編碼。可用2個、4個、8個或16個TFCI符號來發送TFCI代碼字。TFCI符 號以同一沃爾什碼擴展以作為數據符號。表 權利要求
1.一種方法，其包括確定經改進的可靠性是否適用於數據幀的信令；如果認為不適用，那麼發送不具有經改進的可靠性的所述信令；以及如果認為適用，那麼發送具有經改進的可靠性的所述信令。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述確定經改進的可靠性是否適用於所述信令包括確定所述數據幀的數據速率，以及基於所述數據速率來確定經改進的可靠性是否適用於所述信令。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述發送具有經改進的可靠性的所述信令包括復 制所述信令以獲得所述信令的多個拷貝，以及發送所述信令的所述多個拷貝以改進可靠性。
4.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括複製所述信令以獲得所述信令的兩個拷 貝，且在所述數據幀的多個時隙中發送所述信令的所述兩個拷貝。
5.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括複製所述信令以獲得所述信令的四個拷 貝，且使用兩個沃爾什碼在四個時隙中發送所述信令的所述四個拷貝。
6.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括將所述數據幀的數據映射到多個突發的 每一者中的第一組欄位，將所述信令映射到所述多個突發的每一者中的第二組欄位，且以 相等的傳輸功率等級發送每個突發中的符號，其中在每個突發中所述第一組欄位與所述第 二組欄位時分多路復用。
7.一種設備，其包括用於確定經改進的可靠性是否適用於數據幀的信令的裝置；用於如果認為不適用，則發送不具有經改進的可靠性的所述信令的裝置；以及用於如果認為適用，則發送具有經改進的可靠性的所述信令的裝置。
8.根據權利要求7所述的設備，其中所述用於確定經改進的可靠性是否適用於所述信 令的裝置包括用於確定所述數據幀的數據速率的裝置，以及用於基於所述數據速率來確定經改進的可靠性是否適用於所述信令的裝置。
9.根據權利要求7所述的設備，其中所述用於發送具有經改進的可靠性的所述信令的 裝置包括用於複製所述信令以獲得所述信令的多個拷貝的裝置，以及用於發送所述信令的所述多個拷貝以改進可靠性的裝置。
10.根據權利要求7所述的設備，其進一步包括用於複製所述信令以獲得所述信令的 兩個拷貝，且在所述數據幀的多個時隙中發送所述信令的所述兩個拷貝的裝置。
11.根據權利要求7所述的設備，其進一步包括用於複製所述信令以獲得所述信令的 四個拷貝，且使用兩個沃爾什碼在四個時隙中發送所述信令的所述四個拷貝的裝置。
12.根據權利要求7所述的設備，其進一步包括用於將所述數據幀的數據映射到多個 突發的每一者中的第一組欄位，將所述信令映射到所述多個突發的每一者中的第二組字 段，且以相等的傳輸功率等級發送每個突發中的符號的裝置，其中在每個突發中所述第一 組欄位與所述第二組欄位時分多路復用。
全文摘要
本發明涉及無線通信中用於可靠信令的方法和設備。本發明描述用於改進信令的可靠性的技術。發射器確定經改進的可靠性是否適用於數據幀的信令。如果認為不適用，那麼所述發射器發送不具有經改進的可靠性的所述信令，且如果認為適用，那麼發送具有經改進的可靠性的所述信令。接收器接收所述信令，且基於所述接收到的幀的接收信號質量和閾值而宣布所述信令為可靠或不可靠。如果認為可靠，那麼所述接收器恢復所述信令，且根據所述經恢復的信令對所述接收到幀進行解碼。如果所述信令被認為不可靠，那麼所述接收器宣布所述接收到的幀為無效幀或執行某一其它動作。
文檔編號H04L1/08GK102088337SQ20111003557
公開日2011年6月8日 申請日期2006年8月25日 優先權日2005年8月26日
發明者哈裡·桑卡爾, 胡安·蒙託霍 申請人:高通股份有限公司