在蜂窩通信系統中傳送用戶設備特定信息的設備和方法

2023-10-23 16:15:42

專利名稱：在蜂窩通信系統中傳送用戶設備特定信息的設備和方法
技術領域：
本發明涉及用於在蜂窩通信系統中傳送用戶設備特定信息的設備和方法，並且特 別但不排他地涉及發射功率控制和同步數據的傳遞。
背景技術：
在最近十年，用於移動通信的蜂窩通信系統已經變得很平常。蜂窩通信系統最初 僅提供話音服務，但是隨著時間的過去，通過增強現有蜂窩通信系統或者通過開發新的蜂 窩通信系統已經提供了數量逐步增加的服務。例如，第三代蜂窩通信系統已經並正由第三代夥伴關係計劃(3GPP)標準化。這些 第三代蜂窩通信系統已經被標準化以提供巨大數量的目標在於不同應用的不同的服務。特別地，適合用於數據通信的數據分組服務被多數的蜂窩通信系統支持。例如，下 行鏈路分組數據服務在3GPP版本5規範中以高速下行鏈路分組接入(HSDPA)形式被支持。 在這個系統中，傳輸代碼資源在用戶當中根據他們的業務需求被共享。基站或「節點-B」在 一個稱為調度任務中負責將資源分配和分發給用戶。分配信息本身經由高速_共享公共控制信道(HS-SCCH)被傳送給用戶。這就給用 戶設備(UE)提供了在HSDPA共享資源(高速-下行鏈路共享信道-HS-DSCH)上即將來臨 的傳輸的知識。UE由此能夠自我準備並為傳輸適當地配置其的接收機。除了用於數據和信令目的的這些共享資源以外，當前版本5規範要求相關的上行 鏈路和下行鏈路專用物理信道(DPCH)的存在。根據3GPP規範，SHDPA服務可以同時用於頻分雙工(FDD)模式和時分雙工(TDD)模式。對於FDD模式而言，這些信道的用途有 下行鏈路DPCH ·用於潛在的從物理層之上的各層承載數據(倘若任何數據被映射到專用信道 (DCH))；·用於承載發射功率控制(TPC)命令到UE以控制上行鏈路DPCH ；·用於承載下行鏈路導頻符號到UE(這些符號被用於推導出用於傳送到基站的信 道質量反饋以及便於解調下行鏈路信號)。上行鏈路DPCH ·用於承載來自物理層以上的各層的數據；·用於承載用於下行鏈路DPCH的TPC反饋。對應TDD模式，這些信道的目的在於
1. 28Mcps TDD 服務·用於承載來自物理層以上的各層的數據(倘若任何數據被映射到DCH)；·用於承載用於上行鏈路DPCH功率控制的TPC數據；·用於承載用於上行鏈路DPCH同步的SS。3. 84Mcps TDD 服務·用於承載來自物理層以上的各層的數據(倘若任何數據被映射到DCH)。用於HSDPA的當前方案的缺點是分配專用信道碼到每個有源用戶設備消耗了大 部分可用碼資源。該信道化碼被碼分多址(CDMA)系統用於區分不同用戶設備之間的數據。 在第三代蜂窩通信系統中，基站可以使用的可用信道化碼的數量主要受FDD和TDD的下行 鏈路限制以及TDD的上行鏈路限制。另外，與傳輸控制信息到各個用戶設備相關的發射功 率引起與其它通信的幹擾。因此，當前方案顯著地降低了由其它信道，如HS-DSCH可用的碼 和功率資源。HS-DSCH在處理繁忙的用戶業務簡表上尤為有效，如在分組數據通信系統上通常 使用的那樣。另一方面，專用信道通常更適合於恆定比特率應用，如話音，以及某些類型的 視頻會議技術。這些服務通常稱為「會話類」服務。當使用HSDPI分組數據服務而不存在並行會話類服務時，有可能將用於下行鏈路的所有較高層數據映射到除DCH以外的其它下 行鏈路傳輸信道上。在這種情形下，在DPCH物理信道上只傳遞非常少的信息。具體而言，只有以下信息在一些情況下由DPCH承載FDD·用於上行鏈路DPCH功率控制的TPC命令；·用於下行鏈路的專用導頻符號。1. 28Mcps TDD·用於上行鏈路DPCH功率控制的TPC命令；·用於上行鏈路DPCH同步的SS命令。3. 84Mcps TDD· 由於用於此信息的數據率極低，專用DPCH的使用導致效率極低的通信。因此，如 果可以找到傳遞專用UE特定信息到各個UE的更有效手段就更為有利。特別是，可更有效 地承載TPC/導頻/SS信息到用戶設備使得可以去除或者緩和相關下行鏈路DPCH與每個 HSDPA服務一起存在的需求，就更為有利。已經提出一種被稱為「分部DPCH」(F-DPCH概念)的解決方案，這個方案僅僅應 用於FDD，並且尋求改進HSDPA的信道化碼效率。在此構思中，對於HSDPA 「僅數據」用戶 (即，沒有會話類業務的用戶)，下行鏈路信令(DCCH)和業務(DTCH)不被映射到DCH傳輸 信道，而是映射到HS-DSCH或FACH傳輸信道。此外，在F-DPCH構思中，用於傳送TPC以及 (可能)導頻符號的下行鏈路碼資源被時間復用到可以被連續傳送的同一個信道化碼上。然而，雖然所提議的時間復用數據到所傳送的信道化碼上可能適用於某些應用， 但是在其它情況下不利。例如，FDD F-DPCH構思不適合於TDD通信。具體而言，TDD數據在時隙中與中置碼部分的任意側的數據部分以及突髮結束的保護期間一起發送。中置碼部分必須被接收以便檢測、解調和接收數據有效載荷部分。因 此，一個完整的時隙必須被接收以傳送任意數據。此外，對於TDD，最大信道化碼擴頻因子為16，而對於FDD為256。因此，雖然FTD 的最小傳輸單位在擴頻因子16和一個信道化碼時為一個時隙，但FDD的最小傳輸單位可以 小得多，由此更適合於傳輸少量的UE特定數據。例如，1.28Mcps TDD (—個時隙，SF16處一 個碼，QPSK調製)通信的最小傳輸單位包括88比特。顯然，TDD的最小傳輸單位太大而無 法有效承載通常只有3比特的TPP和SS信息。通過使用佔空比可以減輕上述的一些不足，其中，利用每「N」幀只有一個幀的單個 最小傳輸單位將數據傳送到用戶。然而，這就具有信令的更新率被大為降低而且將顯著地 損壞功率控制和同步環的性能的缺點。因此，當前用於傳送少量UE特定信息到各個UE的方案效率低下、笨重，而且導致 較低的更新率。因此，一種用於在蜂窩通信系統中傳遞用戶設備特定信息的改進系統將更為有 利。

發明內容
因此，本發明尋求優選減輕、減弱或消除一個或多個上述單個不足或這些不足的
任意組合。根據本發明第一方面，提供一種用於在蜂窩通信系統將用戶設備特定信息從基站 發送到用戶設備的設備，該設備包括用於將多個用戶設備的用戶設備特定信息組合，以生 成組合後的用戶設備特定信息的裝置；用於編碼所述組合後的用戶設備特定信息的裝置； 以及用於在最小傳輸資源單位內傳送所述組合後的用戶設備特定信息的裝置。UE特定信息可以是控制信息。本發明可允許更有效地傳遞用戶設備(UE)特定信息。特別是，少量的UE特定信 息可以以較高的更新率有效傳遞。例如，在UE特定信息比最小傳輸資源單位的容量小得多 的情況下，與傳遞信息相關的開銷可以大為降低。本發明的實施例可提供減小的幹擾、提高的更新率、減小的傳輸資源使用和/或 總體上的蜂窩通信系統的性能改進。尤其是，蜂窩通信系統的碼和功率資源的使用可以顯 著改進而且系統容量可以相應地提高。根據本發明的一個可選特徵，最小傳輸資源單位是時隙。本發明可允許在單個時 隙內有效傳遞多個UE的UE特定信息。在一個實施例中，如對於3GPP TDD系統，最小傳輸 資源單位可以是時隙上的信道化碼。根據本發明的一個可選特徵，最小傳輸資源單位是單個時間碼頻率資源分配單 位。本發明可允許在單個時間碼頻率資源分配單位中有效傳遞多個UE的UE特定信 息。該時間碼頻率資源分配單位在單個載頻上，在時間間隔中使用單個碼。在沒有使用碼 分的實施例中，時間碼頻率資源分配單位將固有地與單個碼(對應於不擴頻或信道化或碼 分)相關。在沒有使用時分的實施例中，時間碼頻率資源分配單位將固有地與單個時間間 隔相關。
根據本發明的一個可選特徵，用於編碼的裝置可操作地用於聯合編碼所述多個用 戶設備的至少兩個的用戶設備特定信息。該聯合編碼使得與第一用戶設備相關的編碼數據響應於與至少第二用戶設備相 關的用戶設備特定信息而被確定。該聯合編碼可以使得被編碼數據的至少一個數據位包括 與一個或多個用戶設備的UE特定信息相關的信息。該特徵可允許更有效地傳遞UE特定信息。例如，如果UE特定信息的3個參數可 以取5個潛在值，則每個參數都需要3個數據位來表示實際值。然而，對於這3個參數的潛 在值的總數為(53) = 125。因此，組合後的參數值可以由7位而不是單獨編碼所需的9位 表示。該可選特徵在一些實施例中可允許二進位信令效率，這是通過組合一個以上的UE的 數據流提高的。根據本發明的一個可選特徵，用於編碼的裝置可操作地用於聯合編碼與多個用戶 設備的所有用戶設備相關的用戶設備特定信息。這可以提高編碼效率。根據本發明的一個可選特徵，該編碼包括前向糾錯編碼。這可以提高UE特定信息 的傳遞性能。聯合前向糾錯編碼可以應用於多個UE的UE特定信息。相比僅將糾錯應用到 單個UE的相應數據，這可以提供增強的糾錯性能。尤其是可以實現改進的時間分集。可以 進行交織作為前向糾錯編碼的一部分。根據本發明的一個可選特徵，用戶設備特定信息包括多個參數，每個參數具有多 個可能值，而且用於編碼的裝置可操作地用於通過編碼具有等於多個參數的可能值的數量 的乘積的可能值的組合數量的組合參數來編碼該多個參數。這就提供了改進的效率和/或 便於實現。例如，具有5個可能值的第一參數、具有6個可能值的第二參數、和具有7個可 能值的第三參數可以通過編碼具有5*6*7 = 210個可能值的組合參數來編碼，S卩，通過8位 而不是3*3 = 9位來編碼。根據本發明的一個可選特徵，用戶設備特定信息包括功率控制信息。本發明可提 供用於傳遞功率控制信息的有效裝置。特別是，可以實現低開銷和/或高更新率。功率控 制信息典型地包括將以足夠高的數據率傳遞的少量信息，並且本發明由此可以經由空中接 口提供操作功率控制環的特別有利的裝置。根據本發明的一個可選特徵，用戶設備特定信息包括同步信息。所述同步信息可以是例如包括數據符號定時同步的碼同步和/或定時同步。本發明可以提供用於傳遞同步信息的有效裝置。特別是，可以實現低開銷和/或 高更新率。同步信息典型地包括將以足夠高的數據率傳遞的少量信息，並且本發明由此可 以經由空中接口提供操作功率控制環的特別有利的裝置。在一些實施例中，UE特定信息可由功率控制信息和同步組成。根據本發明的一個可選特徵，用戶設備特定信息僅包括同步信息。這可提高某些 系統中的控制信息的通信效率，因為數據率可被降低。例如，通過諸如開環功率控制環方法 的其它裝置可實現功率控制。根據本發明的一個可選特徵，用戶設備特定信息與來自多個用戶設備的每一個的 上行鏈路信道相關。所述上行鏈路信道可以例如是蜂窩通信系統的專用物理信道，用戶設備特定信息 可以是與該上行鏈路信道相關的控制信息。本發明可由此提供例如通過利用較少的通信資源傳輸下行鏈路數據，控制或管理上行鏈路信道，並具有較高更新率的有效裝置。根據本發明的一個可選特徵，所述設備進一步包括用於響應於多個用戶設備的發 射功率需求，設置最小傳輸資源單位的發射功率的裝置。具體而言，可以為多個用戶設備的每個用戶設備確定所需的或所預期的發射功 率，並且最小傳輸資源單位的發射功率可以被設置到所確定的最高發射功率。這可確保以 低發射功率資源使用的有效通信，同時確保所述多個用戶設備的所有用戶設備都接收到適 當質量的信號。根據本發明的一個可選特徵，所述設備進一步包括用於傳送指示第一用戶設備的 用戶設備特定信息的位置的位置信息的裝置。所述位置信息可指示最小傳輸資源單位內該第一用戶設備的數據的位置。所述位 置信息可允許或輔助各個用戶設備確定組合信息流內的該各個用戶設備的用戶特定數據。 所述位置信息可以是一個顯示的和/或直接的指示或可以例如是關聯和/或間接的指示。根據本發明的一個可選特徵，用戶設備特定信息是與高速下行鏈路分組接入 (HSDPA)服務相關的控制信息。高速下行鏈路分組接入(HSDPA)可特別地是第三代夥伴關係計劃(3GPP)指定的 HSDPA服務。本發明由此可以為HSDPA服務提供控制信息的有效通信，並可特別是為上行鏈 路通信提供有效的控制或反饋。根據本發明的一個可選特徵，用戶設備特定信息與HSDPA下行鏈路分組數據服務 的上行鏈路專用物理信道(DPCH)相關。特別地，DPCH可以是如3GPP標準化了的上行鏈路專用物理信道(DPCH)。由於較高的更新率，本發明可以提供帶有低資源使用和高性能的上行鏈路DPCH信道的極高的有 效控制。根據本發明的一個可選特徵，所述用於編碼的裝置可操作用於通過利用由多個服 務使用的算法組的處理算法，編碼所述組合後的的用戶設備特定信息。所述多個服務可以是專用的或共享的信道，並且可對應於除了用於最小傳輸資源 單位的其它物理或邏輯信道的數據通信。具體而言，對於一個3GPP實施例，UE特定信息的 編碼可以使用標準化的3GPP傳輸信道處理方法。由此可使用一個標準化的算法和過程的 工具箱，以映射來自所述多個用戶的多路傳輸的、級聯的、或組合的用戶數據為公共物理資 源。由於可以共享功能，這可促進編碼並可慮及降低的設備的複雜性。根據本發明的一個可選特徵，蜂窩通信系統是時分雙工(TDD)蜂窩通信系統。所述蜂窩通信系統可以特別實現3GPP TDD系統的1. 28Mcps模式變體。所述用戶 設備特定信息可以是與TDD上行鏈路通信相關的用戶設備特定信息。根據本發明的一個可選特徵，蜂窩通信系統是由第三代夥伴關係計劃指定的一個 UTRA(UMTS(通用移動通信系統)地面無線電接入)TDD蜂窩通信系統。本發明可以提供一 個特別有利和有效的尤其適用於並與UTRA TDD系統兼容的傳遞UE特定信息的裝置。根據本發明的一個可選特徵，用戶設備特定信息由發射功率控制(TPC)和同步移 位(SS)數據組成。本發明可以提供特別有利和有效的在UTRA TDD系統中傳遞TPC和SS 數據的裝置。本發明可允許降低的資源使用、改進的性能和/或提高的更新率。例如，可以 實現有效和頻繁的TPC和SS數據的通信，結果是改進的相關的上行鏈路DPCH的性能。
根據本發明一個可選特徵，所述設備進一步包括用於響應於最小傳輸資源單位包 含的用戶設備特定信息的用戶設備的數量，確定最小傳輸資源單位的發射功率的裝置。這可改進通信的可靠性和/或可以降低資源使用和/或導致幹擾。例如，如果UED 特定信息僅被傳遞到幾個用戶，則可能引入增大的冗餘並且可降低發射功率。 根據本發明的一個可選特徵，所述設備進一步包括用於響應於最小傳輸資源單位 包含的用戶設備特定信息的用戶設備的數量，確定最小傳輸資源單位的編碼過程的裝置。這可提高通信的可靠性和/或可以降低資源使用和/或導致幹擾。所述編碼過程 可以例如包括前向糾錯編碼過程。例如，如果UE特定信息僅被傳遞到幾個用戶，則可以以 降低的發射功率使用高性能前向糾錯碼(以高冗餘並由此的低數據率)。根據本發明的一個可選特徵，所述最小傳輸資源單位不包括驗證數據。這可提供降低的開銷，並且由於僅僅UE特定信息中的錯誤對UE會有影響，所以可 利用最小傳輸資源單位的一般可靠性典型地對各個UE並不重要。UE特定信息中的UE所經 歷的錯誤將不會直接影響其它UE的信息的可靠性。根據本發明的一個可選特徵，所述用於傳送的裝置可操作地用於在間歇性最小傳 輸資源單位內傳送第一用戶的用戶設備特定信息。例如，對於特定UE的UE特定信息可僅在每隔最小傳輸資源單位內發送。這可改 進通信效率並且可提高UE特定信息的通信的資源分配的靈活性。根據本發明的一個可選特徵，所述最小傳輸資源單元對應於可由用於傳送的裝置 傳送的用戶設備特定信息的最小尺寸傳輸塊。在一些實施例中，最小傳輸資源單位可以是能夠由資源調度器分配的通過用於傳 送的裝置傳輸的最小數據塊。具體而言，在一些實施例中，最小傳輸資源單位可以是根據蜂 窩通信系統的規範而被分別傳送的最小數據塊或單元。例如，對於3GPP TDD通信系統，最 小傳輸資源單位可以是單個載波上的單個時隙內的單個信道化碼。所述設備可以是基站，在某些蜂窩通信系統中也被稱為節點B。根據本發明的第二方面，提供一種用於從蜂窩通信系統中的基站接收用戶設備特 定信息的用戶設備；所述設備包括用於接收包括多個用戶設備的組合用戶設備特定信息 的最小傳輸資源單位的裝置；以及用於根據所述最小傳輸資源單位確定用戶設備的用戶特 定信息的裝置。根據本發明的一個可選特徵，所述組合用戶設備特定信息被聯合編碼；並且所述 用於確定的裝置包括用於解碼所述組合用戶設備特定信息，以及用於選擇所述用戶設備的 用戶設備特定信息的裝置。根據本發明的第三方面，提供一種蜂窩通信系統，包括用於從基站傳送用戶設 備特定信息到用戶設備的第一設備，該第一設備包括用於組合多個用戶設備的用戶設備 特定信息，以生成組合後的用戶設備特定信息的裝置，用於編碼所述組合後的用戶設備特 定信息的裝置，以及用於在最小傳輸資源單位內傳送所述組合後的用戶設備特定信息的裝 置；所述用戶設備包括用於接收包括多個用戶設備的組合後的用戶設備特定信息的最小 傳輸資源單位的裝置；以及用於根據所述最小傳輸資源單位確定所述用戶設備的用戶特定 信息的裝置。根據本發明的第四方面，提供一種從基站傳送用戶設備特定信息到蜂窩通信系統中的用戶設備的方法；該方法包括步驟將多個用戶設備的用戶設備特定信息組合，以生 成組合後的用戶設備特定信息；編碼所述組合後的用戶設備特定信息；以及在最小傳輸資 源單位內傳送所述組合後的用戶設備特定信息。根據本發明的第五方面，提供一種從蜂窩通信系統中的基站接收用戶設備特定信 息的方法；該方法包括步驟接收包括多個用戶設備的組合用戶設備特定信息的最小傳輸 資源單位；以及根據所述最小傳輸資源單位確定所述用戶設備的用戶特定信息。根據參考下文中描述的實施例的解釋，本發明的這些和其它方面、特徵以及優點 將變得明顯。


通過舉例並參考附圖將描述本發明的一個實施例，其中圖1舉例說明了根據本發明的實施例的蜂窩通信系統；以及圖2舉例說明了根據本發明的實施例用於基站的編碼處理器的實例。
具體實施例方式圖1舉例說明了根據本發明的實施例的蜂窩通信系統100。蜂窩系統100包括基站，此後根據第三代蜂窩通信系統使用的術語稱之為節點B 101。如本領域的技術人員所周知的是，節點B 101與多個用戶設備(UE)(僅示意了一個 103)通信。UE 103可以是一個用戶單元、無線用戶設備、移動臺、通信終端、個人數字助理、 膝上型計算機、嵌入式通信處理器或任何能夠經由蜂窩通信系統的空中接口通信的通信單兀。節點B 101進一步連接到與基站互連並可操作用於在任意兩個基站之間路由數 據的固定網絡，由此使得小區內的UE能夠與任何其它小區內的UE通信。此外，該固定網 絡包括用於與諸如公眾交換電話網(PSTN)的外部網絡互連的網關功能，由此允許UE與陸 線電話和其它通過陸線連接的通信終端通信。此外，該固定網絡包括許多管理傳統蜂窩通 信網絡所需的功能，包括用於路由數據、接入控制、資源分配、用戶記帳、移動臺鑑別等的功 能。該固定網絡可特別是包括本領域的技術人員周知的無線電網絡控制器(RNC)和核心 網。在圖1的實施例中，節點B 101支持UE 103的一個或多個服務。在該例子中，節 點B 101頻繁傳遞非常少量的數據給UE 103。該數據是對其它UE不適用或無關的UE特定 信息。該UE特定信息可以是提供給UE 103的部分通信服務的數據或者可以是在支持提供 給UE103的服務中傳遞的數據。作為一個特定的例子，圖1的實施例中的節點B 101可每5ms發送3比特的數據 給 UE 103。另外，對於到UE 103的傳輸，節點B 101也可支持多個其它UE的類似的服務。因 而，節點B 101必須潛在地傳送大量非常小的數據塊到對應UE。傳統上，這在蜂窩通信系統 中效率非常低下，並且導致巨大的開銷和每傳輸數據比特的非常高的資源消耗。根據圖1的實施例，節點B 101包括節點B控制器107。如本領域的技術人員所周知的，節點B控制器107可操作用於實現節點B 101所期望或所需的功能。在圖1的例子中，節點B控制器107連接到節點B收發信機109，節點B收發信機 109可操作用於經由蜂窩通信系統的空中接口發送和接收數據。在該特定的實施例中，節 點B控制器107可操作用於響應於從UE接收的信號為對應的UE生成控制信息。例如，節 點B控制器107可以為每個對應的UE生成上行鏈路功率控制或同步(例如，碼定時同步) 數據。
節點B控制器107連接到組合處理器111。根據圖1的該實施例，組合處理器111 可操作用於組合多個用戶設備的用戶設備特定信息，以生成組合後的UE特定信息。例如， 組合處理器111可從節點B控制器107接收功率控制和同步數據，並將它們組合到包括UE 組的信息的單個控制數據塊中。組合處理器111連接到從該組合處理器111接收的組合UE特定信息的編碼處理 器113。例如，編碼處理器113從組合處理器111接收功率控制和同步信息的數據塊。編碼處理器113可操作用於編碼組合後的UE特定信息以生成適合於傳輸的數據。 在圖1的該實施例中，編碼處理器113為傳輸執行糾錯編碼、交織和符號映射。在一些實施例中，編碼處理器113單獨地並獨立於其它UE的數據為每個UE編碼 數據。然而，如後面的描述，編碼處理器113在其它的實施例中可執行聯合編碼，其中不同 UE的數據被編碼在一起，結果是依賴於UE特定信息的編碼的數據與一個以上的UE相關。編碼處理器113由此編碼組合後的UE特定信息並將其饋送給節點B收發信機 109，節點B收發信機109經由空中接口在最小傳輸資源單位內將其發送。因而，根據該實施例，生成的最小傳輸資源單位包括多個UE的UE特定信息。因 而，該實施例允許以比對應於最小傳輸資源單位的資源粒度顯著更低的粒度發送UE特定 fn息ο最小傳輸資源單位典型地依賴於該特定的實施例。最小傳輸資源單位可以是單個時間碼頻率資源分配單位。例如，在蜂窩通信系統 中，資源分配通常以對應於指定載頻、指定時間間隔以及指定的碼分碼的資源單位的形式 分配資源。由此，最小傳輸資源單位可以是能夠分配給一個載波和一個碼的最小時間間隔。 具體而言，最小傳輸資源單位可以是時分多址(TDMA)或時分雙工(TDD)蜂窩通信系統的時 隙。在一些通信系統中，碼分是不適用的而最小傳輸資源單位可根據用於UE之間的間隔的 剩餘參數，例如通過時隙和載頻來確定。在一些實施例中，其它的約束可能限制資源單位的最小尺寸。因而，蜂窩通信系統 中使用的資源單位的最小尺寸可以根據已經標準化了的技術規範內的限制或者根據實現 約束來確定。最小傳輸資源單位可以是能夠由節點B收發信機109持續發送的最小資源單位。因而，根據該實施例，節點B 101能夠傳送比最小傳輸資源單位尺寸小的多的UE 特定數據，不會招致由最小傳輸資源單位的大小所確定的開銷。因而，實現了少量UE特定 信息的更加有效的傳遞。多個UE的UE特定信息可以例如利用同一個信道化碼在單個時隙內被傳送。對應 UE於是可以接收該時隙、解碼該時隙並重現該對應UE的UE特定信息。因此，UE 103包括能夠經由空中接口接收和發送數據的UE收發信機115。具體而言，UE收發信機115接收最小傳輸資源單位並將其饋送到UE數據處理器117。UE數據處 理器117可操作用於解碼該最小傳輸資源單位，並抽取出該特定UE 103的UE特定信息。在圖1的實施例中，UE 103還包括UE控制器119，如本領域的技術人員所周知的， 控制器119實現了所有UE 103所需的其它功能。在圖1的實施例中，UE數據處理器117連接到UE控制器119。因而，作為一個例 子，節點B 101可以在單個信道化碼上，在單個時隙內傳送多個UE的功率控制和同步數據。 UE 103可以接收這個傳輸，將其解碼並抽取出該UE 103的功率控制和同步數據。這個數據 可以接著被饋送給UE控制器119，UE控制器119因此可以調節該發射功率和上行鏈路傳輸 定時。因而，提供了有效的用於傳送低數據率控制信息的系統。 為了使各個UE選擇相關的數據，其必須知道所接收到的最小傳輸資源單位的哪 個數據是用於該UE的。這可以以多種方式實現。在圖1的實施例中，節點B 101可操作用於傳送指示不 同用戶設備的UE特定信息的位置的數據位置信息。該位置信息可以在最小傳輸資源單位 內或者通過其它的傳輸被傳送。該位置信息可以是直接和明確的。例如，節點B 101可以 傳送消息到所有UE，尤其是使UE標識與最小傳輸資源單位的每個數據相關聯。由於該同一 個關聯可被用於大量的最小傳輸資源單位，與傳送該位置信息相關的資源使用可以保持可 接受的低。在一些實施例中，可通過例如關聯的信息間接提供位置信息。例如，位置信息可與 其它系統或UE參數有關，並且根據對這些系統或UE參數的了解，可以確定來自特定UE的 數據位置。在下文中，描述了適用於3GPP UTRA TDD移動無線電通信系統的實施例的更加詳 細的說明。特別地，該描述將集中在1.28McpsTDD HSDPA服務的控制信息的通信上。然而， 應當理解的是，本發明並不是要限制於這個應用，而是可應用到許多其它的蜂窩通信系統。 該實施例與圖1的實施例兼容並將參考這個實施例進行描述。在該特定的實施例中，藉助於HSDPA並利用HS-DSCH傳輸信道提供下行鏈路分組 數據服務。在該系統範圍內，一個合理的HSDPA-活動用戶部分並不具有會話_類業務(即， 他們被稱為僅數據用戶)。因此，相當數量的UE趨於展示一個突發業務簡表。在該系統中，上行鏈路專用物理信道(DPCH)與該HSDPA操作相關。下行鏈路專用 物理信道沒有被配置。上行鏈路DPCH是根據從節點B 101提供的信息來控制。特別地，碼 定時和發射功率電平是根據從節點B 101傳送的發射功率命令(TPC)數據和同步移位(SS) 命令來控制的。在該實施例中，TPC命令是二進位的，表示「功率上升」或「功率下降」。SS是三態 的表示「上升」、「下降」或「什麼也不做」。因而，在該例子中，節點B 101以足夠高的速率為 功率控制和同步的動態需求傳遞6個級別的控制信息。根據該示例性實施例，用於每個UE的TPC和SS比特並不在時隙的各個信道化碼 上傳送。而是TDD最小傳輸資源單位被用於傳送預定前往小區範圍內的多個用戶的信息。 單個最小傳輸資源單位(在這個情況下為一個時隙和一個信道化碼)被用於傳遞TPC和SS 比特到多個UE。因而，根據該實施例，節點B 101的組合處理器111可以將為多個UE生成的TPC和SS數據比特組合到能夠在一個時隙和使用一個信道化碼傳送的單個數據塊中。因此，在 多個UE之間共享一個信道化碼，從而顯著減少用於傳遞TPC和SS數據的信道化碼的數量， 並由此為其它的使用釋放了信道化碼。在一些這樣的實施例中，可以為有效的TPC和SS數據的通信實現一個新的物理信 道，此後表示為物理層公共控制信道(PLCCH)。PLCCH可以通過在單個時隙的單個信道化碼 上的消息傳輸來實現，每個傳輸包括多個UE的TPC和SS數據。由於PLCCH是在不同的UE 之間共享的，相比HSDPA服務的TCP和SS數據通信的常規實現方法，顯著減少了資源使用。在一些實施例中，PLCCH是由組合處理器111通過包括PLCCH消息的每個UE的一 個TPC數據比特和兩個SS數據比特生成組合的數據塊來實現的。此外，可通過編碼處理器 113以適當的方式編碼數據塊的各個數據比特來簡單生成和傳送PLCCH消息。然而，在其它的實施例中，編碼處理器113可操作用於聯合編碼與多個UE相關的 TPC和SS信息。例如，為了發送TPC和SS數據到單個用戶，必須發信號通知一個6狀態的值(兩 個可能的TPC值和三個可能的SS數據的值)。與按照當前3GPP規範為實現此功能每個用 戶使用3個比特(1比特用於TPC和2個比特用於SS)不同，多個UE的TPC和SS數據可以
被聯合編碼。例如，如果一個用戶的TPC和SS數據有6個可能的值，則用於5個UE的TPC和SS 數據有65 = 776個可能的值。由此，通過生成包括5個UE的TPC和SS數據的信息的組合 參數值，必須編碼7776個狀態值。這可通過13個比特(213 = 8192)來實現。相反，TPC和 SS數據的對應編碼將導致需要5*3= 15個數據比特。因而實現了必須傳送的數據比特的 數量的降低。作為另一個例子，在現有技術中，10個用戶使用1個比特用於TPC和2個比特用於 SS將需要總共10*3 = 10比特，並且這些比特將跨越多個DPCH(每個用戶一個)分布。然 而，通過聯合編碼跨越公共PLCCH上的用戶的命令，這可利用10禮呢2(6) = 25. 85 (四舍五 入為26)比特；節省13%。此外，由於這可在單個PCLLH消息上發送，從而實現資源使用中 的相當大的降低。應理解的是，對於被聯合編碼的TPC和SS數據的數量的增大可提高效率改進，並 且這在一些實施例中，給定PLCCH消息的所有的TPC和SS數據可被聯合編碼。在這些例子中，為了解碼TPC和SS信息，UE將所接收到的字轉換為基本6數字並 選擇分配給該用戶的數字位置。所產生的6-狀態值直接映射到二進位TPC命令和三態SS 命令。應理解的是，根據該實施例，可以使用任何適當方式聯合編碼該信息。例如，可以 實現簡單的多個UE的TPC和SS比特的塊與表示組合後的狀態的編碼的PLCCH符號之間的 一對一映射。該映射可以例如通過一個簡單的查找表來實現。UE 103可通過實現反向一對 一映射，並選擇結果的適當TPC和SS數據比特來簡單執行該聯合編碼。圖2中示出了利用聯合編碼的編碼處理器113的一個例子。圖2的編碼處理器 113包括N路輸入電路201，其接收來自節點B控制器107的TPC和SS數據比特。每個UE 的TPC和SS數據比特被轉換為狀態轉換器203內的從0 5(包括5)的範圍內的值。狀態轉換器203的輸出值被加入到加法器205中。該和接著由二進位編碼器207編碼為二進位PLCCH字。該結果PLCCH字接著被饋送到物理層編碼器209，物理層編碼器209生成饋送 到節點B收發信機109用於傳輸的PLCCH消息。在這個例子中，物理層編碼器可以利用1/2比率或1/3比率卷積或1/3比率特播 (turbo)編碼，或者利用無編碼(按照標準3GPP版本99傳輸信道處理)來編碼該PLCCH。 然而，應當理解的是，可以在其適當的位置使用任意的一般前向糾錯實體，諸如塊碼、重複 碼、級聯編碼方案等等。在一些實施例中，編碼處理器113可操作用於通過利用由多個服務使用的算法組 的處理算法編碼PLCCH字。具體而言，一旦被構建了，傳統的3GPP傳輸信道處理可被應用於映射PLCCH字到 物理信道之上。這意味著該編碼保留了第1層傳輸信道處理工具箱的完全的靈活性，並且 該PLCCH可適合於數量變化的用戶(影響信息比特率)以及各種各樣的系統部署和配置。照此，響應於最小傳輸資源單位包含的UE特定信息的UE的數量，可以確定PLCCH 消息的發射功率或編碼過程。例如，對於較少數量的用戶，可採用較低的前向糾錯碼率(這 具有更多的冗餘且需要更少的傳輸功率)，而對於較大數據的用戶可使用逐步增大的碼率 (具有較小的冗餘且需要更高的發射功率)。此外，如果一個物理信道傳輸單位不足以承載所有預期的用戶的數據，則可以使 用另外的物理信道。前往每個物理信道的數據可根據編碼器單獨針對每個信道處理，或者 其可以通過單個編碼單元編碼到一起並僅在編碼器的輸出處分離。對於η = 1…N個使用 PLCCH的UE，PLCCH的格式由此可能類似圖2的那樣。在這個例子中，利用單個編碼器編碼 前往多個物理信道的數據。由此，公共TPC/SS物理信道(PLCCH)的使用可以在許多實施例中提供優點。特別 是，對於給定的TPC/SS更新率，當與多DPCH或專用突發傳輸相比較時降低了總體的傳輸功 率資源。此外，用於傳輸TPC和SS信息到多個用戶所使用的碼資源大大降低(許多下行鏈 路DPCH潛在地被單個PLCCH所替代)。一個進一步和實質上的好處在於如果希望的話可以維護上行鏈路功率控制和同 步更新率，而當利用專用突發或多幀DPCH(僅每mth幀傳送)時，更新率相應地更慢。(如本 領域的技術人員將周知的，專用突發是在當沒有更高層的數據可用以映射到物理信道時， 以某種規律的周期作為「仍然有效」信號傳送的。在專用突發之間的時間內，使用間斷傳輸 (DTX))。然而，在一些實施例中，節點B可被操作用於以間歇性PLCCH消息發送給定UE的 TCP和SS信息。例如，1. 28Mcps TDD的幀結構為每個子幀(5ms)重複，並且在一些例子中PLCCH可 能無需在每個子幀中傳送。這將允許隨著有效使用PLCCH的UE的數量的增大或減少，靈活 地使用系統資源。然而，當然存在某種程度的折衷，其中TPC和SS更新率也是PLCCH每隔 多長時間被傳輸一次的函數。另外，給定用戶的信息無需出現在每個PLCCH實例中。以更慢的TPC和SS更新率為代價，這將使得系統能夠處理更高的負載而不會消耗更多的資源。相反，更多的資源可用 於處理更高的負載而不會危及TPC和SS更新率。作為一個特殊的例子，假定使用1/2率的卷積碼，88個信道比特的最小傳輸單位(SF16處1個碼、QPSK)將能夠傳送36個信息比特。在每個用戶是1呢2(6)比特，這可能承 載大約14個用戶的TPC和SS流。如果每5ms子幀傳送PLCCH —次，並且上行鏈路DPCH的TPC和SS更新率為每(假 定)10或IOms —次，顯然，單個PLCCH可服務小區內所有的活動的僅數據的HSDPA用戶(28 個用戶IOms的更新率，或56個用戶20ms的更新率)。在此，總共13個SF16下行鏈路信道 化碼(之前用於下行鏈路DPCH)被釋放用於藉助於本發明由諸如HS-DSCH的其它信道所使 用。通過能夠更有效地使用這些碼，系統能夠在每個小區內提供更高的數據吞吐量。在一些實施例中，節點B 101可包括用於響應於多個用戶設備的發射功率，設置 PLCCH的發射功率。具體而言，節點B控制器107可為PLCCH消息尋址的每個UE計算適當 的功率電平，並且發射功率可以被設置到這些值的最高值，因為這樣可確保所有的UE都能 夠接收到PLCCH消息。一般而言，PLCCH必須被多個UE接收到並且由於這個原因，單獨為每個對應用戶 求最小傳輸功率是不切實際的。儘管這可能導致TPC和SS符號的某些功率效率的損失， 由於不再需要傳送下行鏈路DPCH(或稱為「專用突發」)的冗餘數據有效載荷部分(即，非 TPC/SS符號)的事實，通常可獲得極大的功率節省。
簡言之，如果例如4個用戶DL的DPCH功率為P1, P2, P3、P4，而這些可被單個信道 功率 P0 = max (P」 P2、P3、P4)所替代，那麼其遵從 P0 < (P1+P2+P3+P4)。在一些實施例中，PLCCH消息可僅包括同步命令，上行鏈路功率控制通過其它手段 實現(例如，利用開環功率控制方法)。在一些實施例中，PLCCH不包括驗證數據。由於PLCCH消息包含多個用戶的信息，所以所有的數據都被每個UE正確接收並不 重要。塊或幀錯誤率(分別為BLER或FER)由此不是特別相關於確定TPC或SS錯誤性能。 相反，後解碼比特誤碼率(BER)具有與TPC和SS性能最為直接的關聯性。由於這個原因， 典型地沒有明確的使用循環冗餘檢驗(CRC)或其它求效驗和的技術以保護數據塊的完整 性的需求。本發明可以以包括硬體、軟體、固件或任何它們的組合的任何適當形式實現。然 而，本發明優選至少部分作為運行在一個或多個數據處理器和/或數位訊號處理器之上的 計算機軟體實現。本發明的實施例的部件和組件可以物理上、功能上和邏輯上以任何適當 的方式實現。當然該功能可以在單個單元內、在多個單元內或作為其它功能單元的一部分 來實現。照此，本發明可在單個單元內實現或者可以物理上或功能上在不同單元和處理器 之間分布。儘管已經連同優選實施例描述了本發明，其並不意欲限制於在此闡明的特定形 式。相反，本發明的範圍僅受所附權利要求書的限制。在權利要求書中，包括的術語並不排 除其它部件或步驟的出現。此外，儘管是單獨列出的，根據例如單個單元或處理器可以實現 多個裝置、部件或方法步驟。此外，儘管單個特徵可被包含在不同的權利要求中，這些特徵 可能有利地被組合，並且不同權利要求中的包含並不意味著特徵的組合是不可行的和/或 有利的。另外，單數引用並不排除多個。由此對「一個」、「第一」、「第二」等的引用並不排除 多個。
權利要求
一種用於在蜂窩通信系統將用戶設備特定信息從基站傳送到用戶設備的設備，所述設備包括用於將多個用戶設備的用戶設備特定信息組合，以生成組合後的用戶設備特定信息的裝置；用於編碼所述組合後的用戶設備特定信息的裝置；以及用於在最小傳輸資源單位內傳送所述組合後的用戶設備特定信息的裝置，所述最小傳輸資源單位是時隙或單個時間碼頻率資源分配單位。
2.根據權利要求1的設備，其中所述用於編碼的裝置可操作地用於聯合編碼所述多個 用戶設備的至少兩個的用戶設備特定信息。
3.根據權利要求2的設備，其中所述用於編碼的裝置可操作地用於聯合編碼與所述多 個用戶設備的所有用戶設備相關的用戶設備特定信息。
4.根據權利要求2或3的設備，其中所述編碼包括前向糾錯編碼。
5.根據權利要求2的設備，其中所述用戶設備特定信息包括多個參數，每個參數具有 多個可能值，並且其中所述用於編碼的裝置可操作地用於通過編碼這樣的組合參數，即所 述組合參數具有等於所述多個參數的可能值的數量的乘積的可能值的組合數量，編碼所述 多個參數。
6.根據權利要求1的設備，其中所述用戶設備特定信息包括功率控制信息。
7.根據權利要求1的設備，其中所述用戶設備特定信息包括同步信息。
8.根據權利要求1的設備，其中所述用戶設備特定信息僅包括同步信息。
9.根據權利要求1的設備，其中所述用戶設備特定信息與來自所述多個用戶設備的每 一個的上行鏈路信道相關。
10.根據權利要求1的設備，進一步包括用於響應於所述多個用戶設備的發射功率需 求，設置所述最小傳輸資源單位的發射功率的裝置。
11.根據權利要求1的設備，進一步包括用於傳送指示第一用戶設備的用戶設備特定 信息的位置的位置信息的裝置。
12.根據權利要求1的設備，其中所述用戶設備特定信息是與高速下行鏈路分組接入 (HSDPA)服務相關的控制信息。
13.根據權利要求12的設備，其中所述用戶設備特定信息與HSDPA下行鏈路分組數據 服務的上行鏈路專用物理信道(DPCH)相關。
14.根據權利要求1的設備，其中所述用於編碼的裝置可操作地用於通過利用由多個 服務使用的算法組的處理算法，編碼所述組合後的用戶設備特定信息。
15.根據權利要求1的設備，其中所述蜂窩通信系統是時分雙工(TDD)蜂窩通信系統。
16.根據權利要求15的設置，其中所述蜂窩通信系統是由第三代夥伴關係計劃指定的 UTRA(UMTS (通用移動通信系統)地面無線電接入)TDD蜂窩通信系統。
17.根據權利要求14的設置，其中所述用戶設備特定信息由發射功率控制(TPC)和同 步移位(SS)數據組成。
18.根據權利要求1的設備，進一步包括用於響應於最小傳輸資源單位包含的用戶設 備特定信息的用戶設備的數量，確定所述最小傳輸資源單位的發射功率的裝置。
19.根據權利要求1的設備，進一步包括用於響應於最小傳輸資源單位包含的用戶設備特定信息的用戶設備的數量，確定所述最小傳輸資源單位的編碼過程的裝置。
20.根據權利要求1的設備，其中所述最小傳輸資源單位不包括驗證數據。
21.根據權利要求1的設備，其中所述用於傳送的裝置可操作地用於在間歇最小傳輸 資源單位內傳送第一用戶的用戶設備特定信息。
22.根據權利要求1的設備，其中所述最小傳輸資源單元對應於可由所述用於傳送的 裝置傳送的用戶設備特定信息的最小尺寸的傳輸塊。
23.根據權利要求1的設備，其中所述設備是基站。
24.一種用於在蜂窩通信系統中從基站接收用戶設備特定信息的用戶設備；所述設備 包括用於接收包括多個用戶設備的組合後的用戶設備特定信息的最小傳輸資源單位的裝 置；以及 用於根據所述最小傳輸資源單位確定用戶設備的用戶特定信息的裝置，所述最小傳輸 資源單位是時隙或單個時間碼頻率資源分配單位。
25.根據權利要求24的用戶設備，其中所述組合後的用戶設備特定信息被聯合編碼； 並且其中所述用於確定的裝置包括用於解碼所述組合後的用戶設備特定信息，以及用於選 擇所述用戶設備的用戶設備特定信息的裝置。
26.—種蜂窩通信系統，包括用於從基站傳送用戶設備特定信息到用戶設備的第一設備，所述第一設備包括用於將多個用戶設備的用戶設備特定信息組合，以生成組合後的用戶設備特定信息的 裝置，用於編碼所述組合後的用戶設備特定信息的裝置，以及用於在最小傳輸資源單位內傳送所述組合後的用戶設備特定信息的裝置，所述最小傳 輸資源單位是時隙或單個時間碼頻率資源分配單位；以及所述用戶設備包括用於接收包括多個用戶設備的組合後的用戶設備特定信息的最小傳輸資源單位的裝 置；以及用於根據所述最小傳輸資源單位確定所述用戶設備的用戶特定信息的裝置。
27.—種在蜂窩通信系統中從基站傳送用戶設備特定信息到用戶設備的方法；所述方 法包括步驟將多個用戶設備的用戶設備特定信息組合，以生成組合後的用戶設備特定信息；編碼所述組合後的用戶設備特定信息；以及在最小傳輸資源單位內傳送所述組合後的用戶設備特定信息，所述最小傳輸資源單位 是時隙或單個時間碼頻率資源分配單位。
28.—種在蜂窩通信系統中從基站接收用戶設備特定信息的方法；所述方法包括步驟接收包括多個用戶設備的組合後的用戶設備特定信息的最小傳輸資源單位；以及根據所述最小傳輸資源單位確定所述用戶設備的用戶特定信息，所述最小傳輸資源單 位是時隙或單個時間碼頻率資源分配單位。
全文摘要
一種蜂窩通信系統，包括基站(101)和多個用戶設備(103)。基站(101)包括組合處理器(111)，組合處理器(111)組合多個用戶設備(103)的諸如功率控制命令或同步信息的用戶設備特定信息。編碼處理器(113)編碼所述組合後的用戶設備特定信息，收發信機(109)在蜂窩通信系統的最小傳輸資源單位內傳送所述組合後的用戶設備特定信息。所述最小傳輸資源單位可以是單個時隙內的單個信道化碼。UE(103)包括用於接收所述最小傳輸資源單位的接收機(115)以及解碼所述最小傳輸資源單位並抽取所述UE(103)的用戶設備特定信息的UE數據處理器(117)。本發明可提供小數據塊的更為有效的通信。
文檔編號H04W52/00GK101841893SQ20101019409
公開日2010年9月22日 申請日期2005年8月10日 優先權日2004年8月13日
發明者尼古拉斯·W·安德森 申請人:Ip無線有限公司