承載控制信息的方法

2023-05-23 14:14:36

專利名稱：：承載控制信息的方法
技術領域：
：本發明涉及無線通信
技術領域：
，特別涉及一種承載控制信息的方法。
背景技術：
：時分雙工(TimeDivisionDuplex,TDD)系統要求上下行數據的接收和發送保持嚴格的同步，這就需要基站(NodeB)不斷發出同步控制(SynchronizationShift,SS)命令到終端(UserEquipment,UE),以調整UE發送和接收數據時的時間偏移量。SS命令包括提前(UP)、推後(DOWN)和保持(DoNothing)三種命令字。同時，每個UE在發送數據時都佔用一定的功率資源，而一方面為了克服路徑損耗和信號衰落對功率帶來的影響，另一方面為了降低系統內的千擾，就必須將發射功率控制在一定範圍內，即需要對上行功率進行適當的功率控制。一種功率控制的方法為閉環功率控制，是UE向NodeB上報信道環境變化情況，基站據此通過發射連續、快速的傳輸功率控制(TransmissionPowerControl,TPC)命令到UE，以調整UE的發射功率。TPC命令包括提高(UP)和降低(DOWN)兩種命令字。在為了提高下行數據傳輸速率而在第三代合作夥伴計劃(TheThirdGenerationPartnershipProject,3GPP)引入的高速下行分組接入(HighspeedDownlinkPacketAccess,HSDPA)技術中，下行伴隨信道可以承載高層信令等數據，同時HSDPA利用下行伴隨信道來承載TPC/SS消息，以實現對上行信道進行閉環功率控制和同步控制。具體的，一個下行伴隨信道的數據域承載用戶的高層信令等數據，同時，只能承載一個UE的TPC/SS消息。如果下行伴隨信道需要傳輸的數據較少時，仍只承載一個UE的TPC/SS消息，這樣，由於一個信道佔用一個一定擴頻因子的碼道資源，對碼道的資源利用率來說帶來很大的浪費。現有技術中有一種為提高碼道資源利用率的承載控制信息的方法是由以下方式實現的引入下行共享信道(PLCCH)，當不需要傳輸高層信令的情況下，取代下行伴隨信道承載TPC/SS，且多個TPC/SS可以承栽於一個PLCCH的數據域內。一個PLCCH信道佔用一個擴頻因子(SpreadingFactor,SF)為16的碼道，採用正交相移鍵控(QPSK,QuadraturePhaseShiftKeying)方式進行調製，一共88個比特可用。一種TPC/SS命令字組合用3個比特來表示。下表示出了TPC/SS命令字組合和其比特碼之間的對應關係。每種對應關係可以以一個狀態符號(0至5)來標識。tableseeoriginaldocumentpage5表l.比特碼和TPC/SS命令字映射表這樣，將14對TPC/SS按照表1的對應關係編碼，總共為42比特，填充2比特，重複一次，變為88比特，承載於一個PLCCH上。這樣，由於每比特控制信息都重複了一次，即一共被傳輸兩次，所以每比特控制信息的比特重複碼率為1/2，其增益為2。但是，PLCCH是按照時分的方式承載TPC/SS的，如圖1所示，第一個單位時間內承載的第一個比特的TPC/SS消息，第二個單位時間內承載第二個比特的TPC/SS消息，如此類推。這樣，不論其它的TPC/SS需要的發射功率的高低，只要有一個TPC/SS需要以較高的功率發射時(例如該TPC/SS對應的UE在NodeB覆蓋邊緣而導致該TPC/SS必須以較高功率發射，這樣才能使該UE正確接收)，該PLCCH都要以這個較高的功率發射，即PLCCH發射功率要以承載的功率最高的TPC/SS消息決定。這樣，即使當實際承載的TPC/SS命令字較少時，PLCCH的發射功率仍可能很高，不利於對PLCCH的發射功率進行調整。而且，在為了提高上行數據傳輸速率而引入的高速上行分組接入(HighSpeedUplinkPacketAccess,HSUPA)技術中，數據傳輸包括基於調度傳輸和非調度傳輸，在非調度傳輸的情況下，目前還沒有承載E-PUCH的TPC/SS的方案。
發明內容本發明的目的是提供一種承載控制信息的方法，以克服現有技術中用PLCCH承載的TPC/SS消息個數較少時該PLCCH發射功率仍較高且不利於對該PLCCH的發射功率進行調整的缺點。同時，還給出在HSUPA系統中非調度傳輸情況下承載E-PUCH的控制信息的方案。為解決上述技術問題，本發明提供一種承載TPC/SS消息的方法是這樣實現的一種承載控制信息的方法，該方法包括步驟構造正交碼；指定正交碼表示的控制信息；在碼道上承載所需個數的控制信息對應的正交碼。所述指定正交碼表示的控制信息步驟包括A.指定正交碼表示的包括傳輸功率控制TPC/同步偏移SS的控制信息。所述指定正交碼表示的控制信息步驟包括B.結合正交碼的相對位置關係，指定正交碼表示的包括TPC/SS的控制信自、所述步驟A包括指定正交碼中的每3個正交碼的組合表示1個TPC/SS消息。所述步驟A包括指定正交碼中的一部分表示需要承載的應答ACK/應答否NACK消息，並指定所述正交碼的另一部分中每3個正交碼的組合表示1個TPC/SS消息。所述步驟A包括為每一組ACK/NACK和TPC/SS消息分配4個正交碼，指定其中4個正交碼中任2個表示TPC/SS消息的一種狀態，並指定用正交碼的狀態表示ACK/NACK消息，其中正交碼的狀態包括原碼和翻轉碼。所述步驟B包括為每一組ACK/NACK和TPC/SS消息分配4個正交碼，指定其中1個正交碼的狀態表示ACK/NACK，其中正交碼的狀態包括原碼和翻轉碼；並指定剩餘3個正交碼中的1個正交碼結合其在所述剩餘的3個正交碼中的相對位置表示TPC/SS消息。所述步驟B包括為每一組ACK/NACK和TPC/SS消息分配6個正交碼，指定每一正交碼所在6個正交碼中的相對位置表示TPC/SS消息，並指定用正交碼的狀態表示ACK/NACK消息，其中正交碼的狀態包括原碼和翻轉碼。所述構造的正交碼為。合達碼。由以上本發明提供的技術方案可見，本發明通過構造正交碼，並指定這些正交碼表示的包括TPC/SS消息的控制信息狀態，或結合正交碼的相對位置信息來指定這些正交碼表示的包括TPC/SS消息的控制信息狀態，碼道上以碼分的方式承載所需個數的控制信息對應的正交碼，實現了靈活配置所需要發送的包含TPC/SS的控制信息，從而可以根據承載的TPC/SS消息個數調整總發射功率，並且在所需發射的TPC/SS消息較少或信道環境較好時降低所需要的總發射功率。而且，本發明實現了HSUPA中非調度傳輸情況下承載E-PUCH的TPC/SS消息。圖1為現有技術中的一種承載控制信息的方式圖2為本發明方法中一個實施例的流程圖3為本發明方法中一個實施例的承載控制信息的方式圖4為本發明實施方式一中的消息承載過程原理圖。具體實施例方式本發明的核心是利用正交碼來表示包括TPC/SS的控制命令字，在碼道的數據域內以碼分的方式承載該正交碼來實現承載TPC/SS控制命令字。具體實施時，可以構造多個正交碼，利用這些正交碼，並可結合正交碼的位置信息，表示多種控制信息狀態，在碼道的數據域內以碼分的方式承載包含TPC/SS的控制信息。本領域技術人員知道，現有技術中有一種構造正交碼的方法，可以構造出如原碼和翻轉碼表示不同的信息；並且還可以結合正交碼中的位置信息，表示更多的控制信息狀態，如不同位置的原碼和翻轉碼可以表示不同的信息。本發為了使本領域技術人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步的詳細說明。圖2示出了本發明方法的一個實施例的流程。步驟201:構造正交碼。對於一個SF為16,數據調製方式為QPSK的碼道，這個碼道可以承載88比特的的信息。那麼，可以利用構造正交碼的原理，較好的，可以構造88個碼長為88的正交碼。步驟202:指定正交碼表示的控制信息。的，可以指定正交碼的原碼和翻轉碼表示不同的控制信息，還可以指定正交碼的原碼和翻轉碼及其組合，並結合正交碼的相對位置關係，表示不同的控制信自、步驟203:在碼道內承載上述表示控制信息的正交碼。長為88的正交碼，該88個碼長即為擴頻碼長，且由於擴頻增益等於擴頻碼長，所以每個正交碼理論上的擴頻增益為88。本發明的方式只需要每比特控制信息的功率為該控制信息總功率的1/88，而現有技術由於每比特控制信息被重複一遍，因此其每比特控制信息的功率為該控制信息總功率的1/2，則，本發明中的每比特控制信息功率是現有技術每比特控制信息功率的1/44，所以每個正交碼的功率是很小的。圖3示出了該實施例的承載方式。每個用戶的控制信息的功率為該用戶對應的88比特的正交碼的功率。碼道內承載這些表示控制信息的正交碼後的總功率為每個正交碼功率之和。那麼，如果承載表示控制命令字總的正交碼個數較多，完全佔用所在碼道，且UE的信道環境基本相同時，該碼道總功率與現有技術中的PLCCH的方案所需要的功率值大體是相當的；但是，如果碼道承載的總的表示控制命令字的正交碼個數較少，不會完全佔用所在碼道時，例如圖3中之承載了4個UE的控制信息，即只承載了4個正交碼時，該碼道總功率為4個正交碼功率之和，該碼道總功率會比現有技術中的PLCCH的方案所需要的功率值低。進一步的，當UE的信道環境較好時，本發明即使承載的正交碼完整佔滿該碼道，總功率由於是所有正交碼功率之和，也會比現有技術中最高的TPC/SS消息的功率低，即比現有技術中的PLCCH的方案所需要的總功率值低。以下以幾個具體實施方式進一步說明本發明的方法。實施方式一該實施方式是針對現有技術的HSDPA中利用下行伴隨控制信道承載TPC/SS的情況，具體如下對於一個SF為16，採用的調製方式為QPSK的碼道，該碼道的數據域可以承載88個比特。則可以構造88個碼長為88的正交碼，例如該正交碼為哈達碼。每個正交碼表示一比特控制信息，原碼表示比特l,其中，所述原碼為原始正交碼中的某一個碼；翻轉後的正交碼表示比特0,其中，所述翻轉後的正交碼為原始正交碼中的比特O變為比特1得來。由於表1中不同的命令字組合對應的比特碼共有000,001，011，100，101，111這6種狀態，可以將這六種狀態分別記為狀態0至5,如表l中所示。這樣，在本實施方式中，利用3個正交碼就可以表示表1中所示的TPC/SS命令，即每3個正交碼表示一個UE的TPC/SS命令，且不同UE的TPC/SS命令需要的功率可能不同，而且採用本發明中碼分的方式，該碼道的總功率為每個正交碼的功率之和。因此，如前所述，如果承載表示TPC/SS控制命令字的總的正交碼個數較多，完全佔用所在碼道且UE的信道環境基本相同時，該碼道總功率與現有技術中的PLCCH的方案所需要的功率值大體是相當的；但是，如果承載的控制命令字較少，即碼道承載的總的表示控制命令字的正交碼個數較少，不會完全佔用所在碼道時，該碼道總功率為這些較少的正交碼功率之和，或者UE的信道環境不同時，其結果是總功率較低，會比現有技術中的PLCCH的方案所需要的功率值低。圖4示出了該實施方式下的承載過程原理。如圖4所示的原來，例如有兩個UE的TPC/SS消息需要被發送，正交碼1、2、3承載UE1的3個控制信息(TPC/SS);正交碼4、5、6承載UE2的3個控制信息(TPC/SS),且UE1的功率需求為UE2的兩倍。那麼每個控制信息別經過正交碼轉換，比特加繞和調製的處理，然後根據各自的功率發送需求乘以相應的功率增益因子，對應位比特疊加後再經過信道化碼的擴頻發送出去。實施方式二在HSUPA中，確認指示信道(E-HICH)佔用一個SF為16,調製方式為QPSK的碼道，主要用於承載應答ACK/應答否NACK消息。該E-HICH信道中承載的不同UE的ACK/NACK消息個數較少時，可以在空閒的比特位承載由正交碼表示的TPC/SS消息。具體為，構造M個碼長為M的正交碼，如哈達碼，其中M可以取80或88這兩個值，該值可以4交好的實現該實施方式。M個正交碼中的N個用於表示原有需要承載的ACK/NACK消息。不論該E-HICH是調度傳輸情況還是非調度傳輸情況中的E-HICH，都可以由所述的N個正交碼表示原有的需要承載的ACK/NACK消息。3個正交碼表示一個UE的TPC/SS消息，則可以利用剩餘的(M-N)個正交碼表示(M-N)/3個TPC/SS消息，承載於該碼道上。尤其是對於HSUPA中的非調度傳輸情況，該實施方式給出了承載TPC/SS的方法。實施方式三與實施方式二類似的，構造M個碼長為M的正交碼，如。合達碼，其中M可以取80或88這兩個值，該值可以較好的實現該實施方式。每一組ACK/NACK和TPC/SS消息被分配4個正交碼。其中的1個碼可以用來表示ACK/NACK消息，剩餘的3個碼用於表示相對位置1，2,3。例如，可以在相對位置1上發送正交碼原碼表示狀態1，在相對位置1上發送正交碼翻轉碼表示狀態2，在相對位置2上發送正交碼原碼表示狀態3......,在相對位置3上發送正交碼翻轉碼表示狀態6。這樣，實際上只需要發送一個表示ACK/NACK的正交碼和一個表示TPC/SS組合的正交碼，即只需要兩個正交碼就可承載一組ACK/NACK和TPC/SS消息。例如，為某一UE分配了正交碼1，2(0)，3(1),4(2)，其中括號內的數字表示該正交碼的相對位置編號，可以用B來表示，則可以用A來表示該正交碼代表的TPC/SS的狀態，C為該正交碼的取值，具體的，C值如果是原碼，可以用O表示，如果是翻轉碼，可以用l表示，則有關係式A=B*2+C這樣，如果發送該UE正交碼1的原碼和正交碼3的原碼，其中正交碼1的原碼表示ACK7NACK,正交碼3的原碼表示TPC/SS，則由於正交碼3的相對位置為1,有上面的關係式可得，該TPC/SS的狀態為(1*2+0)，即該TPC/SS的狀態取值為2,參照表l，表示TPC為"DOWN",SS為"UP",這樣，實現了利用兩個正交碼發送一個ACK/NACK和一個TPC/SS。實施方式四與上述實施方式類似的，構造M個碼長為M的正交碼，如哈達碼，其中M可以取80或88這兩個值，該值可以較好的實現該實施方式。每一組ACK/NACK和TPC/SS消息被分配4個正交碼。從分配的4個正交碼中選2個，按照組合原則可以有6種選擇方式，這6種選擇方式分別對應6種TPC/SS的狀態，即可將這6種狀態以這6種方式承載，同時可以根據正交碼是原碼還是翻轉碼來表示ACK/NACK消息。實施方式五與上述實施方式類似的，構造M個碼長為M的正交碼，如哈達碼，其中M可以取80或88這兩個值，該值可以較好的實現該實施方式。每一組ACK/NACK和TPC/SS消息被分配6個正交碼。從6個正交碼中選1個發送，由組合規則可知有6種方式，這6種選擇方式分別對應6種TPC/SS的狀態，即可將這6種狀態以這6種方式承載，同時可以根據這個正交碼是原碼還是翻轉碼來表示ACK/NACK消息。例如，為UE分配了1(0),2(1)，3(2),6(3),7(4)，9(5)這6個正交碼，當發送正交碼3的原碼，其相對位置編號為2，則表示TPC/SS的狀態為第2種，即TPC為"DOWN"，SS為"UP",同時發送了一個ACK/NACK消息。以上實施方式二至實施方式五可以是針對HSUPA中的非調度傳輸的情況，在這裡明確提出了承載TPC/SS消息的不同實現方式。現有技術的PLCCH的方案中，比特擴頻增益為2，設其這些控制信息中需要的最大功率為K，則由於採用的是時分的方式，不論承載的TPC/SS的個數是多少，其需要的功率都是K。而本發明的擴頻增益為M，M為上述實施方式中的80或88，其中每比特控制信息的功率為P，該P的值較PLCCH中的K值小很多，只有當本發明承載表示控制命令字總的正交碼個數較多，完全佔用所在碼道時，例如實施方式一中承載14個UE的TPC/SS消息時，且UE的信道環境基本相同該碼道總功率才與現有技術中的PLCCH的方案所需要的功率值大體相當；但是，如果碼道承載的總的表示控制命令字的正交碼個數較少，不會完全佔用所在碼道時，或者UE的信道環境較好時，該碼道總功率會比現有技術中的PLCCH的方案所需要的功率值低，這樣，本發明的方法可以靈活配置碼道上承栽的TPC/SS消息的功率，從而可以根據UE的具體信道環境配置相應的功率，節省了功率資源。另外，利用本發明，在承載不同UE的TPC/SS個數較少時，還有利於實現波束賦形，從而可以帶來額外的增益。雖然通過實施例描繪了本發明，本領域普通技術人員知道，本發明有許多變形和變化而不脫離本發明的精神，希望所附的權利要求包括這些變形和變化而不脫離本發明的精神。權利要求1、一種承載控制信息的方法，其特徵在於，該方法包括步驟構造正交碼；指定正交碼表示的控制信息；在碼道上承載所需個數的控制信息對應的正交碼。2、如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述指定正交碼表示的控制信息步驟包括A.指定正交碼表示的包括傳輸功率控制TPC/同步偏移SS的控制信息。3、如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述指定正交碼表示的控制信息步驟包括B.結合正交碼的相對位置關係，指定正交碼表示的包括TPC/SS的控制信息。4、如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述步驟A包括指定正交碼中的每3個正交碼的組合表示1個TPC/SS消息。5、如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述步驟A包括指定正交碼中的一部分表示需要承載的應答ACK/應答否NACK消息，並指定所述正交碼的另一部分中每3個正交碼的組合表示1個TPC/SS消息。6、如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述步驟A包括為每一組ACK/NACK和TPC/SS消息分配4個正交碼，指定其中4個正交碼中任2個表示TPC/SS消息的一種狀態，並指定用正交碼的狀態表示ACK/NACK消息，其中正交碼的狀態包括原碼和翻轉碼。7、如權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述步驟B包括為每一組ACK/NACK和TPC/SS消息分配4個正交碼，指定用其中1個正交碼的狀態表示ACK/NACK，其中正交碼的狀態包括原碼和翻轉碼；並指定剩餘3個正交碼中的1個正交碼結合其在所述剩餘的3個正交碼中的相對位置表示TPC/SS消息。8、如權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述步驟B包括為每一組ACK/NACK和TPC/SS消息分配6個正交碼，指定每一正交碼所在6個正交碼中的相對位置表示TPC/SS消息，並指定用正交碼的狀態表示ACK/NACK消息，其中正交碼的狀態包括原碼和翻轉碼。9、如權利要求1至8中任一項所述的方法，其特徵在於，所述構造的正交碼為哈達碼。全文摘要本發明公開了一種承載控制信息的方法，包括以下步驟構造正交碼；指定正交碼表示的控制信息；在碼道上承載所需個數的控制信息對應的正交碼。具體的，指定正交碼表示的控制信息步驟可以是指定正交碼表示的包括傳輸功率控制FPC/同步偏移SS的控制信息，也可以是結合正交碼的相對位置關係，指定正交碼表示的包括TPC/SS的控制信息。利用本發明，可以靈活配置所需發送的包含TPC/SS的控制信息，從而可以根據承載的包含TPC/SS的消息個數和信道環境調整總發射功率，並在所需發射的TPC/SS消息不多或信道環境較好時降低所總發射功率。本發明還可以實現HSUPA中非調度傳輸情況下承載E-PUCH的TPC/SS消息。文檔編號H04B7/26GK101174877SQ200610114180公開日2008年5月7日申請日期2006年10月31日優先權日2006年10月31日發明者周海軍,胡金玲申請人:大唐移動通信設備有限公司