把格式標識比特映射到需在壓縮模式下發送的幀上的方法
2023-05-20 16:15:21
專利名稱：把格式標識比特映射到需在壓縮模式下發送的幀上的方法
技術領域：
本發明涉及一種如權利要求1的前序部分所述的用於把格式標識比特-也即所謂的TFCI比特-映射到需發送的幀上、尤其是映射到需在所謂的「壓縮模式」下傳輸的壓縮幀上的方法。
移動無線技術在迅速地發展。眼下正著手為移動無線第三代的移動無線設備標準化所謂的UMTS標準(通用移動電信系統)。
經移動無線信道傳輸的信息通常是以預定的幀結構或時隙結構的形式被傳輸的。UMTS幀包括15個時隙，其中，在每個幀內除了原本的數據之外還傳輸某些系統信息。這些系統信息尤其包括已知的導頻比特序列或訓練序列-它可以被相應的接收機用來估測相應移動無線信道的信道脈衝響應-、一個或多個TPC(傳輸功率控制)比特形式的功率控制信息-利用其內容來控制相應發射機的發射功率-、以及所謂的TFCI(傳送格式組合指示符)比特形式的格式標識信息。
根據UMTS標準的現有水平，為每個UMTS幀設立一個TFCI碼字，該碼字由10個首先未被編碼的比特組成，這些比特隨後利用二階裡德-繆勒碼的(32，10)子碼進行編碼，並由此被映射到一共32個比特上。然後在標準模式下(在標準工作模式或非壓縮模式下)從該32個比特中穿孔第0和第16號比特，使得TFCI碼字僅還包括30個TFCI比特，這些TFCI比特隨後均勻地分別利用兩個TFCI比特被映射或分配到相應UMTS幀的各個時隙上。這裡是如此地實現所述的分配，使得所述TFCI碼字的兩個最高值的TFCI比特被分配到首先在UMTS幀內發送的第0號時隙上，而兩個最低值的比特被分配到最後在所述幀內發送的第14號時隙上。於是在各個時隙內，較高值的TFCI比特是在較低值的TFCI比特之前發送的。TFCI碼字的TFCI比特被映射或分配到幀的各個時隙上也被稱作「Mapping(映射)」。
在本申請的範圍內，「穿孔」也被理解為去掉或不發送某些比特，尤其也是碼字的最後一些比特。
除了以非壓縮的形式正常地傳輸信息之外，還為數據傳輸設立了壓縮的模式。在「壓縮模式」下以壓縮形式傳輸相應幀的信息，以便用該方式人為地產生一個傳輸空隙，在其時延內譬如可以利用空缺的發射信息來進行中頻測量，以準備切換過程等等。
在「壓縮模式」下，每個幀還至少剩餘8個時隙。因此必須在「壓縮模式」下把30個TFCI比特分配到所述的剩餘時隙上。為了達到該目的，必須對上行鏈路控制信道DPCCH(專用物理控制信道)和下行鏈路控制信道DPCCH以及下行鏈路數據信道DPDCH(專用物理數據信道)的時隙格式進行匹配。
對於上行鏈路DPCCH控制信道，在這方面給「壓縮模式」建議了不同的時隙格式，它可以用圖4所示的表格來概括，其中，分別為每個幀在「壓縮模式」下所傳輸的不同時隙數量而給出了每個時隙所傳輸的TFCI比特數量NTFCI和每個幀所傳輸的TFCI比特總數量D。
也針對下行鏈路為「壓縮模式」的時隙格式作出了相應的建議，它可以用圖5A和圖5B所示的表格來概括，其中，圖5A涉及為相應的信道化碼或擴展碼所採用的擴展因子128～512，而圖5B涉及擴展因子4～64。類似於圖4，在每個這種表格中分別為每個幀在「壓縮模式」下所傳輸的不同時隙數量而給出了每個時隙所傳輸的TFCI比特數量NTFCI和每個幀所傳輸的TFCI比特總數量D，在該情形下還對A類型傳輸和B類型傳輸進行了區分。
由於力圖使每個幀採用統一的時隙格式，所以可能-正如圖4和圖5A/B用各個D值所表示的一樣-出現如下情況，即每個幀所提供的TFCI位置會多於原來30個TFCI比特所需要的。
因此為上行鏈路-也即從移動部分至基站的傳輸-建議在「壓縮模式」下重複一些選定的TFCI比特，以便填充多餘的TFCI位置，為此在空閒的TFCI位置處尤其重複那些直接在所述在「壓縮模式」下所出現的傳輸空隙之後所發送的比特，以便儘可能有效地構造所述的重複。其原因是在於如下事實，即直接在傳輸空隙之後的發射功率控制是非常不可靠的，因此直接在傳輸空隙之後的幹擾傳輸概率是最大的，所以應該根據可能性重複這些比特。在此，可以通過如下算法來確定被重複的比特，其中ck表示TFCI比特，dk表示被重複的比特，D表示在幀內一共可供使用的TFCI位置的數量，以及E表示在「壓縮模式」下直接位於傳輸空隙之後的TFCI位置的指數或位置
dD-31＝cE mod 30dD-32＝c(E-1)mod 30dD-33＝c(E-2)mod 30.
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d0＝c(E-(D-)31))mod 30所述的比特按照遞減的順序被分配到壓縮幀的各個時隙上，其中，首先傳輸TFCI比特ck，隨後傳輸被重複的比特dk，也就是說比特c29(TFCI碼字的最高有效位MSB)作為TFCI碼字的第一比特進行傳輸，而d0作為TFCI碼字的最後比特進行傳輸。
相反，對於從基站傳輸到移動部分的下行鏈路，建議在「壓縮模式」下給空閒或多餘的TFCI位置填充所謂的DTX比特(非連續的傳輸比特)。在此，一個DTX比特對應於不被發送的比特，也即能量為0的比特。因此在有關時隙的相應位置處分別插入一個時間長度為1個DTX比特的發射間歇。
從上述的現有技術出發，本發明所基於的任務在於建議一種把TFCI比特映射到需在壓縮模式下發送的幀上的方法，由此無需附加的費用便可以改善傳輸性能和傳輸可靠性。
根據本發明，該任務由具有權利要求1所述的特徵的方法來解決。本發明的優選和有利的實施方案由從屬權利要求給出。
本發明建議，通過重複所述緊跟於傳輸空隙之後的TFCI比特來佔用所述多餘的TFCI位置，但這些TFCI比特是以相反的順序被重複的。該方案是有意義的，因為可以以如下方面為出發點，即所述在傳輸空隙之後被發送的TFCI比特隨著離傳輸空隙的距離的增大而具有更低的比特差錯率。因此可以優選地在離傳輸空隙具有最大距離的時隙內重複那些因靠近於傳輸空隙而具有最大比特差錯率的TFCI比特。
本發明是基於如下知識，即在「壓縮模式」下功率控制因傳輸空隙而被幹擾，並隨著離傳輸空隙的距離的增大而穩定化。由於該事實，所以用TFCI比特(在上行鏈路和/或下行鏈路中)或DTX比特(在下行鏈路中)填充附加的TFCI位置是最佳的。此外，本發明還基於如下知識，即發送以前被穿孔的TFCI比特要好於重複那些以較差的「功率控制」條件而被發送的TFCI比特。
下面參考附圖並藉助優選實施例來詳細講述本發明。
圖1用簡要電路框圖示出了用於編碼、穿孔和把TFCI比特映射到需在所謂的「壓縮模式」下發送的UMTS幀上的一種裝置，它可以應用於本發明的發射裝置，圖2用圖示解釋了把TFCI比特映射到UMTS幀上，圖3用圖示闡明了本發明涉及「壓縮模式」的不同實施例，圖4示出了一個表格，其中列舉了在「壓縮模式」下經上行鏈路傳輸的UMTS幀所採用的不同已知時隙格式，以及圖5A和5B示出了如下表格，其中列舉了在「壓縮模式」下經下行鏈路傳輸的UMTS幀所採用的不同已知時隙格式。
在詳細闡述本發明的不同實施例之前，首先藉助圖1來講述一種用於把TFCI比特映射到UMTS幀上的裝置的原理結構。
向(32，10)-編碼器1輸入一些未編碼的、需要映射到相應UMTS幀上的TFCI比特。未編碼的TFCI比特數量在原理上是可變的，並在通信連接開始時由相應的信令來確定。但是，如果少於10個未編碼的TFCI比特，則在相應的TFCI字上填充0以達到一共10個比特，其中在該情形下把較高值的比特置為0。利用該方式可以確保總是向所述的(32，10)-編碼器1輸入具有10個TFCI比特的TFCI字。
所述的(32，10)-編碼器1通過採用所謂的二階裡德-繆勒碼的(32，10)子碼對輸入給它的TFCI字進行編碼。在此，相應的(32，10)-編碼器1被如此地構造，使得通過由所述非編碼的TFCI比特控制10個不同基本序列的線性組合來求出從該(32，10)-編碼器1輸出的TFCI碼字。
從所述(32，10)-編碼器1輸出的、此時包括32個比特的TFCI碼字隨後被輸入到穿孔單元2中，在那兒穿孔第0號和第16號比特，也就是說從TFCI碼字中去掉它們。所以，從此得出的被穿孔的TFCI碼字僅還包括30個TFCI比特。
所述的30個TFCI比特被輸入到單元3中，該單元3的任務是在「標準模式」下(也即在非壓縮的傳輸情形下)或在「壓縮模式」下(也即在壓縮傳輸的情形下)把所述的比特分配給相應UMTS幀的各個時隙(參見圖2)。
正如上文所述，所述的30個TFCI比特在「標準模式」下被均勻地分配到相應UMTS幀的15個時隙上，其中，兩個最高值的第29號和第28號TFCI比特被映射到在時間上首先被發送的第0號時隙上，而兩個最低值的第1號和第0號比特被映射到最後在幀內發送的第14號時隙上。
顯然也可以用其它方式來實現需發送的TFCI比特的相同配置。譬如比特的編號是一個純粹的常規問題，MSB和LSB也可以按其它順序來定義。此外，穿孔不必涉及第0號第16號比特，而是可以穿孔其它的比特。根據另一種表示方式，為裡德-繆勒碼所採用的掩碼的元素也可以被再分類，以便在任意的位置、尤其是在TFCI碼字的末端處也可以設置所述需被穿孔的比特。即便下文沒有明確地講述，所有這些替換方案、等效表示形式同樣也屬於本發明的範疇。
然而正如圖3所示的那樣，在「壓縮模式」下會在相應的幀內產生傳輸空隙，在該空隙內不發送信息。在圖3所示的實施例中，該傳輸空隙包括第6-8號時隙。正如上文所述，由此需要相應地匹配所述的時隙格式，這將導致在這種確定的匹配格式下提供比TFCI比特更多的TFCI位置(也可參考圖4和圖5A/5B)。
下面針對上行鏈路和下行鏈路來建議幾種不同的可能性，以填充所述多餘的TFCI位置，其中在下面為上行鏈路所建議的實施例也適用於下行鏈路。同時也可以相互組合各個實施例。
下面首先來講述本發明用於上行鏈路的幾個實施例。
根據第一實施例，如果在「壓縮模式」下提供比TFCI比特更多的TFCI位置，則建議並不立即通過重複來佔用多餘的TFCI比特，而是首先用原來由穿孔單元2所穿孔的、原始TFCI碼字的第0號和第16號比特來佔用所述尚未佔用的TFCI位置。該兩個比特優選地被設定在相應UMTS幀的末端處。一旦這些比特被映射到UMTS幀上之後，則通過重複來填充仍然剩餘的空閒TFCI位置，其中，這是類似於上述現有技術通過如下方式來實現的，即TFCI碼字的30個比特被映射到在時間上首先發送的TFCI位置上，而所述被重複的比特被映射到所述幀的稍後的TFCI位置上。
通過這種方案可以按如下方式來改變上文所建議的用於確定附加TFCI比特dk的算法，其中E表示緊跟於傳輸空隙之後的TFCI位置的指數，ck(k＝0...29)表示被穿孔的TFCI碼字的30個TFCI比特，c30和c31表示從編碼器1輸出的TFCI碼字的原來被穿孔的兩個第0號和第16號比特，以及D表示整個幀內的TFCI位置數量dD-31＝cE mod 30dD-32＝c(E-1)mod 30dD-33＝c(E-2)mod 30.
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d2＝c(E-(D-33))mod 30d1＝c31d0＝c30在圖3所示的實施例中，為把TFCI比特映射到相應的幀上而得出如下方案。由於所述的傳輸空隙包括3個時隙，所以只發射12個時隙，以便按照圖4所示的表格以每時隙傳輸3個TFCI比特，並且在整個幀內應該傳輸一共36個TFCI比特。
根據上述算法，首先把TFCI比特c29～c12分配到初始的第0～第5號時隙，而TFCI比特c11～c0被分配到接下來的第9～第12號時隙。因此，在被穿孔的TFCI碼字的所有TFCI比特被分配完之後，便在第13號時隙內重複所述的TFCI比特c11、c10、c09，原來被穿孔的TFCI比特c30和c31被映射到最後的第14號時隙上，而且在第14號時隙內重複所述的TFCI比特c08。
上述方案是比較有利的，因為發送所述TFCI-(32，10)-碼字的曾被穿孔的比特要比重複那些因在「壓縮模式」下存在的傳輸空隙而以較差的功率控制條件進行發送的比特會更好。
上述實施例也可以如此地進行變化，使得原來被穿孔的比特並不是被放置在UMTS幀的最後時隙內，而是直接在傳輸空隙之後被發送。同時象現有技術那樣重複緊跟於所述傳輸空隙之後的TFCI比特。該方案有個優點，即按標準方式無論如何都會被穿孔的比特是在傳輸條件「較差」的TFCI位置上被發送的。
從圖3所示的例子出發，按照本實施例是首先把TFCI比特c29～c12分配到初始的第0～第5號時隙上。利用原來被穿孔的比特c30、c31和TFCI比特c11來佔用第9號時隙的TFCI位置。TFCI比特c10～c2被分配給第10～12號時隙。第13號時隙用TFCI比特c01和c0佔用。於是象上文所述一樣，在第13號和第14號時隙內一直還可供使用的TFCI位置被緊跟於傳輸空隙之後的TFCI比特佔用，使得第13號時隙內的比特c30和第14號時隙內的比特c31、c11、c10被重複。
所希望的是，隨著離傳輸空隙的距離的增加，在傳輸空隙之後被發送的TFCI比特將具有更低的比特差錯率，因為功率控制可以隨著離傳輸空隙的距離的增加而再次穩定化。因此，在「壓縮模式」下佔用可供使用的TFCI位置的另一種較好的可能性在於，直接在傳輸空隙之後發送的、具有最大出錯概率的TFCI比特在如下的時隙內被重複，即該時隙離傳輸空隙具有最大的距離。由此可以優選地以相反的順序(而不是象迄今一樣以相同的順序)重複所述緊跟於傳輸空隙之後的TFCI比特。
上面所述的用於確定被重複的比特dk的算法通過如下方式進行改變dD-31＝c(E-(D-31))mod 30dD-32＝c(E-(D-32))mod 30dD-33＝c(E-(D-33))mod 30.
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d1＝c(E-1)mod 30d0＝cE mod 30對於圖3所示的實施例，這意味著首先把TFCI比特c29～c12分配到初始的第0～第5號時隙上，而把TFCI比特c11～c0分配到接下來的第9～第12號時隙上。因此，在分配完被穿孔的TFCI碼字的所有TFCI比特之後，以相反的順序重複所述緊跟於傳輸空隙之後的TFCI比特，以便佔用仍然空閒的TFCI位置，也就是說，在第13號時隙內重複TFCI比特c06、c07、c08，以及在第14號時隙內重複TFCI比特c09、c10、c11。
尤其有利的是，把該實施例與第一實施例結合起來，也即在最後的時隙內發送原來被穿孔的兩個TFCI比特c30和c31，而以相反的順序重複所述緊跟於傳輸空隙之後的TFCI比特以佔用空閒的TFCI位置。據此，為確定TFCI位置dk的佔用而得出如下算法
dD-31＝c(E-(D-33))mod 30dD-32＝c(E-(D-34))mod 30.
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d2＝cE mod 30d1＝c31d0＝c30對於圖3所示的實施例，這意味著首先把TFCI比特c29～c12分配到初始的第0～第5號時隙上，而把TFCI比特c11～c0分配到接下來的第9～第12號時隙上。因此，在分配完被穿孔的TFCI碼字的所有TFCI比特之後，以相反的順序重複所述緊跟於傳輸空隙之後的TFCI比特，並在最後的時隙內發送原來被穿孔的比特c30和c31，以便佔用仍然空閒的TFCI位置，也就是說，在第13號時隙內重複TFCI比特c08、c09、c10，而把原來被穿孔的TFCI比特c30、c31以及被重複的TFCI比特c11分配給第14號時隙。
如上所述，在「壓縮模式」下通常是把被雙重穿孔的TFCI-(32，10)-碼字的TFCI比特分配到相應幀的初始TFCI位置，而隨後通過重複來填充仍可供使用的TFCI位置。如果根據為「壓縮模式」所分別選擇的格式(參見圖4)而提供至少32個TFCI位置，則另一種用於佔用TFCI位置的可能性在於同樣地發送整個未被穿孔的(32，10)-碼字，並且只有在還有TFCI位置空閒的情況下才通過重複來填充這些位置。在該情形下，由編碼器1提供的TFCI碼字包含有其原始長度和順序，因為-象圖1的虛線所示的那樣-取消了穿孔。
對於圖3所示的實施例，這意味著首先把TFCI比特c30～c15和c31、c14分配到初始的第0～第5號時隙上，而把TFCI比特c13～c02分配到接下來的第9號～第12號時隙上。此處需注意的是，c30是表示第0號比特，而c31是表示由編碼器1輸出的未穿孔TFCI碼字的第16號比特(在圖2中只示出了被穿孔的TFCI碼字)。在第13號時隙內首先發送仍然剩餘的TFCI比特c01和c0。第13號時隙和第14號時隙的仍然空閒的TFCI位置通過重複進行佔用，其中，為重複而可以再次應用上述的實施例。在當前的情形下，再次重複緊跟於所述傳輸空隙之後的TFCI比特，使得在第13號時隙內重複TFCI比特c13，而在第14號時隙內重複TFCI比特c12～c10。
下面針對下行鏈路首先來講述本發明用於佔用在「壓縮模式」下可供使用的TFCI位置的實施例。
正如上文所述的那樣，為此可以使用所謂的DTX比特。
在本發明的範圍內，此時建議並不把相應幀的末端處的這些DTX比特分配到所述在發送完被穿孔的TFCI碼字之後所剩餘的TFCI位置，而是緊跟於在「壓縮模式」下所出現的傳輸空隙之後發送這些DTX比特。也就是說，直接在傳輸空隙之後發送與幀內的多餘TFCI位置一樣多的DTX比特。幀內的剩餘TFCI位置利用所述被穿孔的TFCI碼字的比特進行佔用。
該方案有個優點，就是所述的DTX比特被用於如下的TFCI位置，即這些TFCI因為靠近於傳輸空隙而具有最大的幹擾傳輸可能性。
如果象圖3所示的那樣利用包含3個時隙的傳輸空隙傳輸一個幀，那麼按照圖5A所示的表格則意味著每個時隙將提供4個TFCI位置(下行鏈路的幀結構應該是A類型)。為此，按照上述實施例把被穿孔的TFCI碼字的TFCI比特c29～c06分配到第0號～第5號時隙。在第9號～第12號時隙內發送16個DTX比特，而在第13號時隙內首先發送兩個DTX比特，隨後再發送TFCI比特c05和c04。最後在最末的第14號時隙內發送所述被穿孔的TFCI碼字的剩餘TFCI比特c03～c0。
如果在傳輸空隙之後所存在的時隙應該少於DTX比特所需要的時隙，則可以把不能在傳輸空隙之後傳輸的DTX比特分配給位於所述傳輸空隙之前的時隙。在此，從原理上可以任意地實現所述的分配，其中儘可能均勻地分配所述的DTX比特是有利的。作為另一種實施方案變型，也可以直接在傳輸空隙之後只插入所述DTX比特的一部分，其中，所剩餘的DTX比特被分配給位於傳輸空隙之前和之後的其餘時隙。如果在傳輸空隙之後所提供的時隙多於所述功率控制的穩定化所需要的時隙，則這是非常有利的。
本發明的一種特殊實施方案變型規定，在壓縮模式下首先把TFCI碼字的30個比特映射到需發送的幀上。此外，原來被穿孔的兩個比特或不需要在標準模式下(在標準模式或非壓縮模式下)發送的兩個比特被映射到所述需發送的幀上。如果尤其在上行鏈路中所述在相應的壓縮幀內提供的格式標識位置數量超過了32個格式標識位置的極限，則把TFCI比特重複地映射到所述需發送的幀上；尤其是把那些在傳輸空隙之後的短時間內被發送的TFCI比特重複地映射到所述需發送的幀上(進行重複)。在該情形下，所述重複的映射尤其以一種相對於該TFCI比特的第一映射為相反的順序來進行。
如果尤其在下行鏈路中所述在相應的壓縮幀內提供的格式標識位置數量超過了32個格式標識位置的極限，則把DTX比特重複地映射到所述需發送的幀上。
最後還需指出的是，以上藉助上行鏈路講述的實施例在原理上也可以應用於下行鏈路。此外，本發明在上文是藉助移動無線發射機內的應用來講述的。但本發明顯然也可以延伸到移動無線接收機中，這些無線接收機被相應地裝設用來接收和分析按本發明所處理和隨後發送的信號。
權利要求
1.把格式標識比特映射到需在壓縮模式下發送的幀上的方法，其中，需在壓縮模式下發送的幀內所包含的信息被如此時間壓縮地進行發送，使得在該壓縮的幀內存在一個未被信息佔用的傳輸空隙，其中，所述的格式標識比特在壓縮模式下被映射到一個確定數量的、在相應壓縮幀內可供使用的格式標識位置上，且該數量大於所述格式標識比特的數量，其中在第一次把格式標識比特映射到相應的格式標識位置之後，重複地映射所述跟隨於傳輸空隙之後的格式標識比特，以便用一個格式標識比特佔用所有的格式標識位置，其特徵在於在第一次映射所述的格式標識比特之後，以相反的順序重複地映射所述跟隨於傳輸空隙之後的格式標識比特，以便用一個格式標識比特佔用所述壓縮幀的、在所述第一次映射之後仍未被佔用的格式標識位置。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於在所述的第一次映射期間把所述的格式標識比特映射到所述壓縮幀的、需要在時間上首先發送的格式標識位置上。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於在所述的第一次映射期間，根據其數位價把所述的格式標識比特映射到所述壓縮幀的相應格式標識位置上，其中，最高值的格式標識比特被映射到所述壓縮幀的、需要在時間上首先發送的格式標識位置上。
4.如上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於在經尤其是UMTS移動無線系統的無線系統的上行鏈路發送所述的壓縮幀之前執行所述的方法。
5.如權利要求1～3之一所述的方法，其特徵在於在經尤其是UMTS移動無線系統的無線系統的下行鏈路發送所述的壓縮幀之前執行所述的方法。
全文摘要
在壓縮模式下有多於TFCI比特的TFCI位置可供使用。為了也用比特佔用這些多餘的TFCI位置並由此獲得儘可能大的效率，為上行鏈路和/或下行鏈路建議合適地重複所述的TFCI比特。
文檔編號H04B7/26GK1399820SQ00816233
公開日2003年2月26日 申請日期2000年11月24日 優先權日1999年11月24日
發明者C·森寧格爾, B·拉爾夫 申請人:西門子公司