CN101044710B - 对无线通信系统中的上行链路短长度数据进行格式化和编码的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种在无线通信系统中编码和发送至少一个短长度数据的方法。更具体地讲，用户设备(UE)把检错码附加到短长度数据。然后，为进行纠错，该UE利用至少一个块编码器对短长度数据和附加的检错码进行编码。在此，对该短长度数据和附加的检错码独立地编码。最后，该UE发送已编码的短长度数据和已编码的检错码。

Description

对无线通信系统中的上行链路短长度数据进行格式化和编码的方法
技术领域
本发明涉及一种格式化和编码的方法，更具体地讲，涉及一种对无线通信系统中的上行链路控制信息进行格式化和编码的方法。
背景技术
随着在上行链路方向的数据传输的需求的增长，目前正在探讨利用高速传输信道来传输数据的各种方法。具体而言，在第三代合作伙伴计划(3GPP)的无线移动通信系统中，增强型上行链路专用信道(E-DCH)是这种高速传输信道的重要示例。
对比于现有的专用信道(DCH)，除其它功能以外，该新的E-DCH拥有混合自动重复请求(HARQ)技术。在HARQ中，基站(节点B)接收用户设备(UE)发送的数据分组，并进行解码操作以确定在该已接收数据分组中是否存在任意错误。如果该数据分组中不存在错误(成功解码)，则节点B对该UE发送确认(ACK)信号。反之，如果在该数据分组中有错误(非成功解码)，则节点B对该UE发送否认(NACK)信号。然后，一旦接收到ACK，该UE就发送新的数据分组；或者，一旦接收到NACK，该UE就重新发送相同的数据分组。
E-DCH的另一特征涉及节点B，其用于确认UE的状态并对在每个传输时间间隔(TTI)从UE至节点B的数据分组的传输进行调度。通过数据分组传输的调度，相比于DCH，该E-DCH的上行链路传输能力能够得到进一步地增强。重要的是，应该注意为了成功执行调度操作，节点B必须具有每个UE的状态信息。实际上，当调度信息出现重要改变或者更新时，每个UE可以通过周期性传输或者非周期地提供其信息。
对于数据分组传输的调度，除了其它信息之外，节点B必须具有某些信息，即，每个UE的缓存状态和传输功率状态。例如，关于缓存状态，节点B必须具有有关以下的信息：在缓存中储存有多少数据以及在缓存中可以储存多少额外数据。至于传输功率状态，例如，节点B必须知道在UE中剩余的传输功率量(或者能够分配给E-DCH多少传输功率)。
至于在DCH的操作中，E-DCH单独发送数据和格式信息。这里，控制信息是关于以下的信息：采用何种方法格式化E-DCH，以及如何传输已格式化的E-DCH。使用该信息来准确地解码所述数据。格式信息的示例包括：E-DCH传输格式组合指示符(E-TFCI)，其用于显示实际上如何格式化该数据；和HARQ的冗余版本；以及序列号。
在发送控制信息时，该传输很容易包含传输错误。该传输错误包括：例如当传输未进行时错误地确定存在传输；以及相反情况。这些传输错误引起无线通信系统中的资源的工作无效。本发明的目的就是提出一种更有效地编码并发送控制信号的方式，从而降低传输中所引起的错误。
为了防止传输中所出现的错误，采用一种阈值检测方法。在该阈值检测方法中，检测相应间隔的能级。从检测中，如果确定已被传输的能级显著地超过了阈值级，则节点B确定已传输信号。
遗憾的是，该阈值检测方法不是无差错的.换言之，即便传输已完成，该方法也可以错误地确认为尚未进行传输.这种错误的确定可能是由于劣质信道状态影响的低信号传输所导致的来自发送端的极低能级输入的结果.另外，即便不存在传输，由于大的干扰也会导致该方法错误地确定已进行传输.
对于一种解决该阈值检测方法中的错误的可能的解决方案，可以采用一种检错法。一般地，采用检错码或者将其附加在短信息上。然而，与检错码相组合的短信息具有各种长度。块编码可有效用于对短信息编码。即，块编码对于短长度的信息进行编码效果很好。但是，分组编码器的问题是，该分组编码器仅能编码具有固定长度的信息位。换句话讲，分组编码器仅能对固定量的信息位进行编码。因此，分组编码器不能编码具有不同长度的多个信息位。为了对具有不同长度的信息位进行编码，需要与每个不同长度相对应的独立分组编码器。在此，每个分组编码器仅能对具有与该分组编码器相对应的特定长度的短信息位进行编码。因此，能对具有不同长度的短信息位进行编码的分组编码器的数量可能是极其巨大的，这导致分组编码器的无效或者低效率。
发明内容
因此，本发明提出一种对无线通信系统中的上行链路短长度数据进行格式化和编码的方法，该方法基本地避免了由于现有技术的制约和不足所导致的一个或者多个问题。
本发明的目的是，提供一种在无线通信系统中对短长度数据进行编码和传输的方法。
本发明的另一个目的是，提供一种在无线通信系统中对已编码短长度数据进行接收和解码的方法。
本发明的另一个目的是，提供一种在无线通信系统中对控制信息的单元信息进行编码和传输的方法。
而且，本发明的另一个目的是，提供一种在无线通信系统中对控制信息的已编码单元信息进行接收和解码的方法。
本发明的另一个目的是，提供一种无线通信系统，其用于对短长度数据进行编码和传输。
本发明的另一个目的是，提供一种无线通信系统，其用于对已编码短长度数据进行接收和解码。
本发明的其他优点、目的以及特征将在以下说明书中进行描述，其部分对于审阅过下文的本领域的技术人员而言将变得显而易见，并且通过实践本发明均可被掌握。通过本说明书及其权利要求书和附图所特别指出的结构，可以实现并获得本发明的目的和其他优点。
为依据本发明实现这些及其它优点，正如在此所全面描述并实施的，一种在无线通信系统中对短长度数据进行编码和发送的方法，该方法包括：把检错码附加到所述短长度数据；利用至少一个分组编码器来编码所述短长度数据和附加的检错码以使得纠错，其中，与所述短长度数据相独立地编码所述附加的检错码；以及发送已编码的短长度数据和已编码的检错码。
在本发明的另一个方面中，一种在无线通信系统中对已编码短长度数据进行接收和解码的方法，该方法包括：接收所述已编码短长度数据和附加的已编码检错码；以及利用至少一个分组解码器来解码所述已编码短长度数据和附加的已编码检错码以使得纠错，其中，与所述已编码短长度数据相独立地解码所述附加的已编码检错码.
在本发明的另一个方面中，一种在无线通信系统中对控制信息的单元信息进行编码和发送的方法，该方法包括：把检错码附加到所述控制信息的所述单元信息；利用至少一个分组编码器来编码所述单元信息和附加的检错码，其中，与所述单元信息相独立地编码所述附加的检错码；以及发送已编码的单元信息和已编码的检错码。
在本发明的还一个方面中，一种在无线通信系统中对控制信息的已编码单元信息进行接收和解码的方法，该方法包括：接收该已编码单元信息和附加的已编码检错码；以及利用至少一个分组解码器来解码所述已编码单元信息和附加的已编码检错码以使得纠错，其中，与所述已编码单元数据相独立地解码所述附加的已编码检错码。
在本发明的另一个方面中，一种无线通信系统，用于对短长度数据进行编码和发送，该系统包括用户设备用于：把检错码附加到短长度数据；利用至少一个分组编码器来编码所述短长度数据和附加的检错码，其中，与所述短长度数据相独立地编码所述附加的检错码；以及发送已编码的短长度数据和已编码的检错码。
在本发明的另一个方面中，一种无线通信系统，用于对已编码短长度数据进行接收和解码，该系统包括基站用于：接收所述已编码短长度数据和附加的已编码检错码；以及利用至少一个分组解码器来解码所述已编码短长度数据和附加的已编码检错码以使得纠错，其中，与所述已编码短长度数据相独立地解码所述附加的已编码检错码。
应该认为，本发明的上述一般说明和以下详细说明均是示例性和描述性的，均意在对如权利要求书所述的本发明提供进一步的解释。
附图说明
包含附图用于对本发明提供进一步的理解，附图被并入并构成本说明书的一部分，本发明的图例实施例连同说明书一起用于阐述本发明的原理。
图1示出了可被发送的控制信息的结构的示例；
图2(a)-2(d)是示出了可被发送的控制信息的单元信息的组合的示例；
图3示出了为了进行检错，对控制信息的单元信息进行编码和已编码单元信息的示例；
图4示出了为检错对控制信息进行编码和对已编码控制信息进行检错的过程；
图5(a)-5(c)是示出了附加有CRC的至少一个单元信息的示例；以及
参考图5，图6(a)-(c)是示出了对控制信息和附加CRC的每个单元信息独立地进行编码的示例。
具体实施方式
以下将对本发明的优选实施例进行详细说明，在附图中对其示例进行描述。尽可能地，在附图中采用相同的附图标记表示相同或相似的部分。
某些信息和数据是短长度的.在对这种短长度数据(或者信息)进行传输时，可能在传输阶段出现错误.实际上，出现错误是与数据长度无关的.为了处理传输中的错误，采用检错码和纠错码.进而，为了纠错，可以采用分组编码器对数据进行编码.如上所述，分组编码器适用于对短长度数据进行编码.但是，分组编码器具有用于编码的固定长度.因此，每个具有不同长度的多个数据就不能通过一个分组编码器进行编码.代替地，需要多个分组编码器对具有不同长度的多个数据进行编码.
短长度数据的示例是控制信息。以下，利用控制信息详细说明本发明的实施例。进一步地，可以通过增强型专用信道(E-DCH)或者其他传输信道发送短消息数据或者控制信息。虽然本发明的实施例可以被用于各种传输信道，但是本说明书将基于所述E-DCH环境。
在E-DCH中，可以发送三种信息至节点B。它们是E-DCH数据，E-DCH格式信息，以及调度信息。这三种信息可以被进一步地分类为数据或者格式信息。更具体地讲，E-DCH数据可以被分类为数据类，而E-DCH格式信息和调度信息可以被分类为非数据类。
进一步地，控制信息可以被分类为两大类。第一类包括信道格式信息，即，E-DCH格式信息；且第二类包括调度信息，即，用于调度数据传输的E-DCH调度信息。通过独立信道发送该控制信息，而通过相同物理信道发送E-DCH格式信息和调度信息。例如，图1示出了控制信息的结构的示例，可以通过利用时分方法发送该控制信息。
在图1中，该控制信息包括：E-DCH格式信息，当发送E-DCH数据时发送该E-DCH格式信息；以及调度信息，当节点B调度器需要该调度信息时，独立于E-DCH发送该调度信息。
在传输中，如图2(a)-2(d)，可以根据四种不同的传输方案发送E-DCH格式信息和调度信息。
图2(a)中，发送该E-DCH格式信息和该调度信息。在图2(b)中，仅发送E-DCH格式信息。在图2(c)中，仅发送调度信息。最后，在图2(d)中，既不发送E-DCH格式信息，也不发送调度信息。
为了在发送E-DCH数据中将错误最小化，可以采用检错码检查可能在控制信息的传输中出现的错误。具体而言，为了检错，可以对E-DCH格式信息和调度信息进行编码。如此，可以使用检错编码代替阈值检测法。
图3描述了用于检错的对控制信息进行编码和已编码控制信息的示例。图3中，E-DCH控制信息和调度信息是指要被发送的数据，检错码是指循环冗余校验(CRC)。要被发送的数据和检错码被一同进行编码以生成已编码数据。
随后是接收端(节点B)的操作。每次传输时，节点B首先确定是否存在E-DCH格式信息和调度信息。换句话讲，如果存在E-DCH格式信息，则节点B可以确定该E-DCH格式信息是什么并且利用该E-DCH格式信息，可以解码该E-DCH数据。另外，在已经确定存在调度信息之后，节点B可以确定该调度信息是什么，并且然后，可以利用该信息对数据传输进行调度。
如前所述，节点B可以确定该E-DCH格式信息和调度信息是否存在，并且同时，确定是否存在错误。进一步地，如果提供检错编码以确定在E-DCH格式信息和调度信息的传输中是否存在错误，则可以具有更有效的无线移动通信系统，借助于此，该系统可以检测并滤除带有错误的信息。以下将从多个检测编码中采用循环冗余校验(CRC)作为检错码的示例，以进一步地解释本发明。
图4描述了为进行纠错对控制信息进行编码以及检错已编码控制信息的过程.利用E-DCH的传输不仅包括数据话务的传输，还有控制信息的传输.在此，独立于数据话务地传输控制信息.进一步地，该控制信息可以包括E-DCH格式信息以及调度信息.如图2所示，控制信息可以具有E-DCH格式信息和调度信息，该E-DCH格式信息和调度信息是独立发送地或者是一同发送地.此时，不发送E-DCH格式信息和调度信息.
关于图4，将检错码(或者CRC)附加于控制信息以辅助检测在传输中出现的错误(S41)。为了纠正由于通过传输信道进行传输所出现的错误，例如，可以采用前向纠错(FEC)码。发送端(UE)然后对控制信息的至少一个单元信息(诸如E-DCH格式信息和调度信息)进行信道编码，以及独立地对CRC进行信道编码(S43)。在此，将CRC附加于至少一个单元信息。例如，可以将CRC附加于E-DCH格式信息，或者附加于调度信息，或者该两者。随后，发送已编码单元信息和已编码CRC(S45)。如上所述，控制信息的单元信息可以是以“位”计的短长度的。因此，该短长度数据包含由相对少量的位组成的、或者是长度相对短的单元信息。
可以将检错码(或者CRC)附加于控制信息的单元信息。以下是获取检错码以附加到单元信息的示例。例如，为进行检错，对所述单元信息进行编码，然后，获取该检错码以附加到单元信息。随后，多路复用该单元信息和检错码，形成分组，该分组包含单元信息和附加至其的检错码。如前所述，单元信息可以是E-DCH格式信息与/或调度信息，同时检错码可以是CRC。
图5(a)-(c)是描述了带有附加到其的CRC的至少一个单元信息的示例。如图5(a)-(c)所示，可以有很多方法附加或者添加CRC至控制信息。图5(a)是将一个CRC附加于E-DCH格式信息以及将另一个CRC附加于调度信息的示例。图5(b)是仅将CRC附加于E-DCH格式信息的示例。图5(c)是仅将CRC附加于调度信息的示例。由此，可以将CRC附加于任意数量的控制信息的单元信息。
在将检错码附加于控制信息的至少一个单元信息之后，该至少一个单元信息和与每个单元信息对应的一个或多个附加检错码(或者CRC)在被发送之前可以对其独立地进行编码以用于纠错。通过对单元信息和附加检错码进行编码，接收侧可以更好地对传输数据进行解码，并且可以获得更为成功的传输。
为了进行编码操作，例如，可以采用纠错码。前向纠错(FEC)是用于信道编码的纠错码的示例。
作为FEC码的示例，对于诸如控制信息的短长度的数据，可以采用块编码进行信道编码。块编码适用于短长度的数据。块编码基于数据的长度来格式化数据。这种块编码的示例包括汉明码(Hemmingcode)，低密度奇偶校验(LDPC)码，以及传输格式组合指示(TFCI)码。然而，由于长度所限，需要用单独的块编码器对具有不同长度的多个数据进行编码。因此，需要单独的块解码器对每个已编码数据进行解码。在此，数据是指控制信息的单元信息和附加其上的CRC的组合。
替换地，作为FEC的另一示例，格码(Trellis code)也是可用的。格码通常适用于对具有较长长度的数据进行编码，而不适于具有短长度的数据。简而言之，块编码较适合于短长度数据，而格码更适合于对长数据编码。在本实施例中，讨论的是短长度数据。
为了纠错，利用块编码进行编码，例如，对于具有不同长度的数据(即，控制信息和附加检错码)而言，需要的是独立的或者单独的块编码器.在块编码中，在具有特定长度的块上进行编码，编码不取决或者依赖于另一块并且独立于其他块.这种编码的示例是用于光盘(CD)或者数字广播中的里德-索洛蒙码(Reed-Solomon)(RS)编码.此外，用于3GPP中的编码示例是TFCI码.
进一步地，如果连同附加CRC一起对控制信息的单元信息进行编码，则所需的纠错编码器(例如，块编码器)不是基于单元信息的长度，而是基于组合了附加CRC的单元信息的长度。
如上所述，对于包括单元信息和附加CRC的组合的数据进行编码需要单独的块编码器。结果是，需要至少一个块编码器对虽然短但具有不同长度的该组合的数据进行编码。但是，可以独立地对每个单元信息和附加CRC进行编码，而非对组合的数据(单元信息和附加CRC)进行编码。通过独立地对单元信息和附加CRC进行编码，可以利用一个或者极少量的块编码器执行编码。而且，该块编码器可被重复地用于对随后数据进行编码。
进而，如果节点B不需要对附加CRC进行检错，则不对该附加CRC进行解码。结果是，由于不需要解码该附加CRC，所以节点B能够更快且更有效地获取E-DCH格式信息(或信道格式信息)和调度信息。图6(a)-(c)示出了独立地对控制信息的单元信息和附加检错码(即，CRC)进行编码的示例。
参考图5，图6(a)-(c)是描述了对控制信息的每个单元信息和附加CRC独立地进行编码的示例。这些图中的编码操作不以一个数据对组合的单元信息和附加CRC进行编码。换言之，虽然单元信息和附加CRC组合在一起，但是图中所示的编码过程是独立地对它们进行编码的。
图6(a)示出了附加了CRC的E-DCH格式信息，以及附加了CRC的调度信息。该图中，独立地对块进行编码。即，独立于附加的CRC对E-DCH格式信息进行编码，并且同时，独立于附加的CRC以及独立于E-DCH格式信息和其附加CRC对调度信息进行编码。
类似地，图6(b)示出了未对调度信息而仅对E-DCH格式信息附加了CRC的情况。再次地，该图进一步地示出了对E-DCH格式信息、附加于该E-DCH格式信息的CRC、以及调度信息进行编码。如上所述，虽然这些信息的块形成传输数据，但是独立地对它们进行编码。
在此，图6(c)示出了未对E-DCH格式信息而仅对调度信息附加CRC的情况。该图进一步地示出了对E-DCH格式信息、调度信息、以及附加于该调度信息的CRC独立地进行编码。然后，可以发送该已编码数据(组合的块)。
在发送侧(UE)对附加的CRC和控制信息的单元信息一起独立地进行编码并随后将已编码数据发送之后，接收侧(节点)B可以对被接收单元信息以及附加CRC进行解码。
在上述说明中，可互换地使用信道格式信息和E-DCH格式信息以指示控制信息的单元信息之一。因为可以通过E-DCH或者其他传输信道进行数据与/或控制信息的传输，所以可互换地使用这两个术语。
工业应用性
对于本领域的技术人员而言显而易见的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种更改和变化。因此，本发明意在覆盖落入本发明的所附权利要求书和其等效物的范围内的各种更改和变化。

Claims (42)

1.一种在无线通信系统中对短长度数据进行编码和发送的方法，该方法包括：
把检错码附加到所述短长度数据；
利用至少一个块编码器来编码所述短长度数据和附加的检错码以使得纠错，其中，与所述短长度数据相独立地编码所述附加的检错码；以及
发送已编码的短长度数据和已编码的检错码。
2.根据权利要求1的方法，其中，所述检错码是循环冗余校验(CRC)。
3.根据权利要求1的方法，其中，所述短长度数据是控制信息。
4.根据权利要求3的方法，其中，所述控制信息包括信道格式信息。
5.根据权利要求3的方法，其中，所述控制信息包括增强专用信道(E-DCH)的信道格式信息。
6.根据权利要求3的方法，其中，所述控制信息包括调度信息。
7.根据权利要求3的方法，其中，所述控制信息包括增强专用信道(E-DCH)的调度信息。
8.根据权利要求3的方法，其中，所述控制信息包括信道格式信息和调度信息。
9.根据权利要求3的方法，其中，所述控制信息包括增强专用信道的信道格式信息和调度信息。
10.根据权利要求1的方法，其中，通过增强专用信道(E-DCH)发送所述已编码的短长度数据和已编码的检错码。
11.一种在无线通信系统中对已编码短长度数据进行接收和解码的方法，该方法包括：
接收所述已编码短长度数据和附加的已编码检错码；以及
利用至少一个块解码器来解码所述已编码短长度数据和附加的已编码检错码以使得纠错，其中，与所述已编码短长度数据相独立地解码所述附加的已编码检错码。
12.根据权利要求11的方法，其中，所述检错码是循环冗余校验(CRC)。
13.根据权利要求11的方法，其中，所述短长度数据是控制信息。
14.根据权利要求13的方法，其中，所述控制信息包括信道格式信息。
15.根据权利要求13的方法，其中，所述控制信息包括增强专用信道(E-DCH)的信道格式信息。
16.根据权利要求13的方法，其中，所述控制信息包括调度信息。
17.根据权利要求13的方法，其中，所述控制信息包括增强专用信道(E-DCH)的调度信息。
18.根据权利要求13的方法，其中，所述控制信息包括信道格式信息和调度信息。
19.根据权利要求13的方法，其中，所述控制数据包括增强专用信道(E-DCH)的信道格式信息和调度信息。
20.根据权利要求11的方法，其中，通过增强专用信道(E-DCH)发送所述已编码短长度数据和所述已编码检错码。
21.一种在无线通信系统中对控制信息的单元信息进行编码和发送的方法，该方法包括：
把检错码附加到所述控制信息的所述单元信息；
利用至少一个块编码器来编码所述单元信息和附加的检错码，其中，与所述单元信息相独立地编码所述附加的检错码；以及
发送已编码的单元信息和已编码的检错码。
22.根据权利要求21的方法，其中，所述检错码是循环冗余校验(CRC)。
23.根据权利要求21的方法，其中，所述控制信息的单元信息是短长度数据。
24.根据权利要求21的方法，其中，所述单元信息是信道格式信息。
25.根据权利要求21的方法，其中，所述单元信息是增强专用信道(E-DCH)的格式信息。
26.根据权利要求21的方法，其中，所述单元信息是调度信息。
27.根据权利要求21的方法，其中，所述单元信息是增强专用信道(E-DCH)的调度信息。
28.根据权利要求21的方法，其中，所述单元信息包括信道格式信息和调度信息。
29.根据权利要求21的方法，其中，所述单元信息包括增强专用信道(E-DCH)的信道格式信息和调度信息。
30.根据权利要求21的方法，其中，通过增强专用信道(E-DCH)发送所述已编码的单元信息和已编码的检错码。
31.一种在无线通信系统中对控制信息的已编码单元信息进行接收和解码的方法，该方法包括：
接收该已编码单元信息和附加的已编码检错码；以及
利用至少一个块解码器来解码所述已编码单元信息和附加的已编码检错码以使得纠错，其中，与所述已编码单元数据相独立地解码所述附加的已编码检错码。
32.根据权利要求31的方法，其中，所述检错码是循环冗余校验(CRC)。
33.根据权利要求31的方法，其中，所述控制信息的单元信息是短长度数据。
34.根据权利要求31的方法，其中，所述单元信息是信道格式信息。
35.根据权利要求31的方法，其中，所述单元信息是增强专用信道(E-DCH)的格式信息。
36.根据权利要求31的方法，其中，所述单元信息是调度信息。
37.根据权利要求31的方法，其中，所述单元信息是增强专用信道(E-DCH)的调度信息。
38.根据权利要求31的方法，其中，所述单元信息包括信道格式信息和调度信息。
39.根据权利要求31的方法，其中，所述单元信息包括增强专用信道(E-DCH)的信道格式信息和调度信息。
40.根据权利要求31的方法，其中，通过增强专用信道(E-DCH)发送所述已编码单元信息和已编码检错码。
41.一种无线通信系统，用于对短长度数据进行编码和发送，该系统包括：
用户设备，其用于：
把检错码附加到短长度数据；
利用至少一个块编码器来编码所述短长度数据和附加的检错码，其中，与所述短长度数据相独立地编码所述附加的检错码；以及
发送已编码的短长度数据和已编码的检错码。
42.一种无线通信系统，用于对已编码短长度数据进行接收和解码，该系统包括：
基站，其用于：
接收所述已编码短长度数据和附加的已编码检错码；以及
利用至少一个块解码器来解码所述已编码短长度数据和附加的已编码检错码以使得纠错，其中，与所述已编码短长度数据相独立地解码所述附加的已编码检错码。
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