CN101427488B - 不对称数据传输的系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于对在多个前向链路载波上传输的数据包提供确认和/或数据速率控制信息的方法和系统。即使当信令协议在一定限度内符合现有标准化的码分多址接入协议时，用于提供确认和/或数据速率控制信息的反向链路载波数也可能少于前向链路载波的数量，并且可以是单个载波。编码复用技术创造性地用于在仅为单个前向链路载波提供该信令的单个的标准码分多址接入信道上，同时传输总计达15个前向链路载波的信息。

Description

不对称数据传输的系统及方法

技术领域

本发明主要涉及无线通信系统领域，具体而言涉及在无线通信系统中提高数据传输效率的信令和协议。

背景技术

本文所述的发明用于在无线通信系统中使用时分复用(TDM，Time Division Multiplexing)、码分复用(CDM，CodeDivision Multiplexing)以及频分复用(FDM，Frequency DivisionMultiplexing)的多路信号传输技术。然而，本发明主要应用于包括数据和语音传输的高速连接的码分多址接入CDMA(codedivision multiple access)蜂窝的点对点和点对多点的通信系统环境中。第一代模拟通信网络和第二代数字蜂窝通信网络主要通过移动蜂窝手机进行语音业务的通信，因此这两种通信系统更关注于能够更有效率的进行语音信息传输的接入方法。而随着因特网的不断普及，相比于已经使用的第一代和第二代的无线网络，第三代宽带多媒体蜂窝网络逐渐发展到能够提供更高的语音和数据传输速度。

为了对目前普遍称为CDMA2000的第三代无线网络码分多址接入通信传输协议进行定义，行业组织建立了第三代合作伙伴计划2(3GPP2)。对上述码分多址接入通信系统的一个定义即为“IS-856”，也称为EV-DO CDMA系统。IS-856定义的Rev 0和Rev A版本已经由3GPP2公布并作为IS-856和IS-956-A，也可称为C.S0024-A，C.S0024-B，本文参考以上两种版本全体来介绍使用在第三代无线通信系统中的通信协议。

3GPP2组织主要关注在北美使用的码分多址接入系统的定义。某些不同的码分多址接入系统也定义于其他文件，例如广泛用于欧洲码分多址接入系统的3GPP TSG-RAN的Release 5版本。本文以此作为介绍码分多址接入系统的参考。

传统的蜂窝通信系统仅仅提供电话语音连接，极少数的数据传输只用于支持语音连接或者适用于音频调制解调器的连接。而通信系统的发展方向是能够以更高的速率传送数据包，即在基站(BS，Base Station)或者接入网(AN，Access Network)到移动台(MS，Mobile Station)或者接入终端(AT，AccessTerminal)之间的高速分组数据(HRPD，High Rate Packet Data)传输。

欧洲各国之前使用基于时分复用的GSM技术进行电话业务的运营。当需要改造欧洲通信系统以兼容高速分组数据传输的情况下，便使用码分多址接入这项新技术。作为一项新技术，不需要对移动台和基站的配置提供新的改动去适应早期的通信系统或者码分多址接入标准的“遗留问题”。这些国家采用一个CDMA的宽带版本WCDMA，WCDMA标准使用5MHz带宽的物理通信信道，该物理信道带宽4倍于现有的广泛适用于美国的码分多址接入系统的1.25MHz载波带宽。

尤其在已经大规模安装码分多址接入系统基础的美国等国家，在保持对现有设备和设施的情况下，增加高速数据通信的能力具有很大作用。很多向3GPP2组织提交的论文对于这个问题进行了研究，例如C30-20050314-044R1_QCOM_Multicarrier_HRPD_Physical Layer.pdf。

根据统计结果，以最小功率发送数据包的分组数据通信可以更好的保证正确接收。没有指向特定接收器而发送到其他接收器的信号功率通常相当于“噪声”，从而降低了特定接收器正确接收自身信号的能力。因此，降低功率也可以理解为能使系 统容量能够支持更多的接收器，这种情况是希望出现的。使用最小功率传送一个特定的数据包需要限定一个传送失败的统计概率。传送失败的数据包必须重传，或者使用其他的处理方式，从而保证数据最终被正确接收。因此需要使用反向链路确认信号的自动重传请求(ARQ，automatic retransmission request)来增强数据传输的效率。

许多不同的技术都可以进行更高速率的数据传输，典型的技术包括通过更复杂的调制方案和更低冗余度的高效编码技术来增加数据的密度。这些增加了数据速率的技术通常会降低数据接收的准确性。在最佳位置接收数据的移动台需要判定接收到的信号是否适用于成功地支持进行更高数据速率的传输，或者是否需要使用较低的数据速率来提高接收的准确度。因此典型的做法是将移动台设计为可以向服务台提供数据速率控制(DRC，data rate control)指令，从而可以持续地调整速率和准确性之间的最佳平衡点。

与基本的语音传输要求不同的是，在前向链路和反向链路之间的分组数据发送通常是不对称的。以一个数据文件的传输为例，通常数据文件在前向链路的方向上进行传输时，在反向链路上没有相应的数据传输量。实际上前向链路和反向链路的设计反映了主要的数据传输方向，而与该传输分别来自服务基站和终端站无关。当然，通常认为前向链路方向是从接入网站到接入终端站。

反向链路传输完全用于支持前向链路的数据传输，例如确认通知和数据速率控制信息的传输，以及连续信令开销的传输。希望实现的是降低必须分配给上述开销的带宽和功率的比例，同时增加在前向链路上传输的数据量。仅仅能够有效率的支持数据通信而非语音通信的传输协议，可以称为“仅支持数据”， 或者简写为DO(data only)。

在现有的码分多址接入系统已经存在着预先分配的信道载波，通常这种信道分配占据了1.25MHz或者5MHz带宽，因此需要在保留原有信道载波分配的前提下增加数据传输率。为实现该目的，目前可以通过带宽为1.25MHz或者带宽为5MHz的多个不同的前向链路信道载波同时发送数据。这种涉及仅支持数据的多载波(multiple carrier)传输简写为MC-DO。由于数据速率的不断增加，即使是有5MHz载波带宽的WCDMA系统也可以通过多载波处理使性能得到改善。

为了使系统性能达到最大，需要选择一种结构和协议以便尽可能地有效的支持不对称的仅支持数据的多载波传输。现有的提案不能优雅的使单一个反向链路反馈载波传达多重前向链路载波的确认通知和数据速率控制信息。本文提出的方法和系统满足了这种需求，可以在保持和现有系统兼容的同时，不断进行能够提供高效的可扩展的提高数据速率的操作，从而解决上述问题。

发明内容

本文阐述了一种方法和相关装置，用于进行有效的不对称数据传输。这种方法通过一个单独的反向链路载波支持在多个不同前向链路载波频谱上传输的数据包的确认通知信息以及数据速率控制信息。

本发明阐述了在一数据接收器中对一特定数据来源站的不对称数据接收的方法，包括：步骤一，同时接收不同的多个数据包，该多个数据包由该特定数据来源站通过一组对应多个不同的前向链路信道同时进行发送，每个该对应多个不同的前向链路信道调制到不同的载波频段；步骤二确定每个该数据包的一 确认通知状态，当正确接收该数据包时，该确认通知状态是一正常确认通知，当错误接收该多个不同数据包时，该确认通知状态是一否定确认通知；步骤三，使用相应的一多比特正交码表示多个确认通知符号，将反映该多个数据包的该多个确认通知符号复用于一反向链路确认信道；以及步骤四，使用单一载波频谱进行调制该反向链路确认信道以发送至该特定数据来源站。步骤四更包括符合一现有码分多址接入通信系统版本的标准化协议，其中每个该数据包的该确认通知状态映射于一信号用于形成一确认通知符号模式；该反向链路确认信道载波频率与现有版本中的一第一前向链路信道具有相同的关系；以及该反向链路确认信道使用一相同正交码进行扩展并占据与现有版本相同的传输时间间隔。

本发明所述的方法的一个方面用于表示该多个确认通知符号的该多比特正交码所生成的一序列的复制，使该序列的复制具有与一码分多址接入通信系统的一现有版本标准的相同的持续时间，并占据一相同传输时间间隔，并之后通过一相同沃尔什码进行调制。表示该多比特正交码的是一长度为16的沃尔什码，进行复制之后所生成的该序列长度为32个符号长度。其中所包括的步骤顺序为：对该多个确认通知符号表示为长度16的沃尔什码，其中该确认通知符号从每个不同的该多个数据包的该确认通知状态中导出，并合并为单独长度为16的该序列，接着复制该序列并使用步骤四中的该相同正交码进行调制。当信道上没有接收到正确的该数据包时，则关闭长度为16的相应的沃尔什码。当通过以多种不同载波的多个不同的前向链路信道接收该多个数据包时，该多比特正交码对该多个数据包的该确认通知状态进行合并并有区别的编码，并根据相应的用途使用一辅助位进行编码。该辅助位用于指示使用多个信号映射协议 的其中一个以产生反映该多个数据包的该确认通知状态的符号。该多个信号映射协议的其中一个信号映射协议包括指示多数该多个数据包的该确认通知状态是接收正确或错误，并停止传输反映该多数确认通知状态的符号，使用一有效符号反映其他特定少数该多个数据包的确认通知状态。在本发明所述方法的一个方面中更包括根据沃尔什码树的原理选择前向链路载波确认的该多比特正交码，其中当需要确认的该前向链路载波数据包的数量增加时，相关沃尔什码的编码序列的相邻的值也随之赠加。上述数据来源站支持的码分多址接入标准的版本选择步骤四中W₄ ³²和W₁₂ ³²的沃尔什码。步骤四中该确认通知状态步骤的信号映射更包括使用开/关信号。

本发明阐述了在一数据来源站和一数据接收站之间进行不对称数据传输的方法，包括：步骤一，从该数据来源站到该数据接收站同时通过多个不同信道发送一多重数据包；步骤二，在该数据接收站接收该多重数据包并分配反映每个该多重数据包接收正常或者错误的二进制的一确认通知状态；以及步骤三，从该数据接收站到该数据来源站进行传送，该传送更包括：关于是否正确接收一多数多重数据包；以及反映每个特定的该多数多重数据包的该确认通知状态；以及步骤四，其中通过一信号的缺失指示该多数多重数据包的该确认通知状态，而与该确认通知状态的有效和无效无关。在该数据来源站使用一联合最大似然算法进行分析，由该数据接收站发送该确认通知状态。

本发明阐述了在一数据接收器中对一特定数据来源站的不对称数据接收的方法包括：步骤一，接收不同的多个数据包，该多个数据包由该特定数据来源站通过一组对应多个不同的前向链路信道进行发送，每个该多个不同前向链路信道调制到不同的载波频谱上；步骤二，确定每个该多个不同的前向链路信 道的一数据速率控制值；步骤三，通过一反向链路数据速率控制信道发送每个该多个不同的前向链路信道的该数据速率控制值，该反向链路数据速率控制信道由一单一个载波频谱进行调制，并在以下范围内与一码分多址接入通信系统的一现有版本标准定义的协议保持一致：在一数据速率控制码序列中反映每个该多个不同的前向链路信道的该数据速率控制值，该数据速率控制码序列基于经过正交编码并具有一3比特编码的一4比特数据速率控制符号；该反向链路数据速率控制信道的载波频率与现有版本标准定义的该多个不同的前向链路信道中一第一前向链路信道具有一相同关系；以及该反向链路数据速率控制信道使用与现有版本中相同的一长度为16的沃尔什码进行扩展；以及(d)对反映每个该多个不同的前向链路载波的该数据速率控制值的编码符号序列进行编码设置，使用长度K＝2ⁿ的一正交码编码，n为使长度K大于或者等于该多个不同的前向链路信道的最小整数，在步骤三形成扩展所需的一数据速率控制序列。其中该数据速率控制序列的长度小于或者等于一个标准时隙长度。其中该数据速率控制序列的长度大于或者等于两个标准时隙长度。本发明所述方法更包括当正确接收该数据包时，该确认通知状态是一正常确认通知，当错误接收该多个不同数据包时，该确认通知状态是一否定确认通知；以及使用相应的一多比特正交码表示多个确认通知符号，将反映该多个数据包的该多个确认通知符号复用于一反向链路确认信道。当不需要该数据速率控制时，关闭与每个该多个不同的前向链路信道相应的该数据速率控制符号序列。

本发明还阐述了用于不对称数据传输的系统，包括：一数据来源站，用于对多个不同数据包的每个数据包通过一组对应多个不同的前向链路信道同时进行发送，该多个不同的前向链 路数据信道调制到一组相应的不同频谱的前向链路载波；以及一数据接收站，包括一信号接收模块，用于接收在该多个不同的前向链路载波上发送的该数据包，一数据分析模块，用于确定每个该多个不同的前向链路数据信道的每个该数据包和一数据速率控制值的确认通知状态，一数据速率控制信号准备模块，用于建立一符号序列，该符号序列包括每个该多个不同的前向链路数据信道的该数据速率控制值，该多个不同的前向链路数据信道通过具有一3比特编码并基于一4比特数据速率控制符号的一数据速率控制码序列进行编码，并通过一正交码编码，指示每个前向链路信道的该数据速率控制码序列，该正交码长度为K＝2ⁿ，n为使K大于或者等于前向链路信道数目的最小整数，以及一信号发送模块，用于发送该多个不同的前向链路数据信道的该数据包和该数据速率控制符号的确定的该确认通知状态，使用具有一单一个频谱的一单一个反向链路载波进行调制。

附图说明

图1是一个方框图，阐述了在一个进行不对称数据通信的系统中，上行链路载波频谱和下行链路载波频谱的关系。

图2是一个流程方框图，阐述了处理不对称的多载波数据通信的确认通知信道的处理步骤示例。

图3是一个方框图，阐述了在多个时隙内扩展数据速率控制包的长度示例。

图4是一个流程方框图，阐述了数据速率控制信道处理不对称的多载波数据通信的处理步骤示例。

具体实施方式

相关术语

一个载波或者载波频谱，是一个电磁频谱的频率范围。在码分多址接入通信系统中，可以通过不同的码字进行调制从而在一个载波中分别对多个信道进行数据的传送。在本发明中，尽管原则上认为载波带宽可变，但是仍认为载波具有固定带宽。例如，在目前美国支持的码分多址接入标准中定义的载波带宽可以为1.25MHz，而在WCDMA系统中定义载波带宽为5MHz。

不对称数据通信包括两种不同的含义。在很多通信系统中，尤其是点对多点的系统中，从一个基站端到该基站端支持的多个远端站即多点之间有大量数据进行通信。因此需要特殊的协议和载波分配以适应服务站和被服务站之间的非对称数据通信。然而，正在通信的任意两个站点之间传输的不对称数据可能根据当前主要的数据传输方向而随着时间变化。这和每个数据的传输方向基本相同的普通全双工电话语音操作不同。在一个服务基站扇区和一个被服务站之间，任意站点方向的传输在一个特定的时间内都可以为主要的数据传输方向。

因此在本文的描述中，认为可称为基站或接入网的服务站并不一定为数据来源站，并且例如移动台，用户终端或者接入终端等被服务站也不一定为数据的接收站。然而根据服务站和被服务站之间的全部非对称数据传输来说，服务站通常为不对称数据传输中的数据来源站。从全部的非对称数据传输的观点出发，本文所述的方法不一定使非对称的数据通信在基站和移动台以相似的方法实现。当数据来源站是一个基站时，本方法所述的一些实施例的某些方面可以适用于这些典型的情况，而当数据来源站是一个移动台时，本方法的其它实施例可以适用于这些这种比较少见的情况。至少由于在目前支持的码分多址接入标准的定义的基站和移动台的协议的不同，这两类实施例 的实现通常存在着区别。

为了保持共性，前向链路的传输通常是指称那些从数据来源站到数据接收站的传输，虽然通常认为前向链路的传输是从基站到移动台的传输。相似的，反向链路的传输通常是指称目前主要的从接收数据的站点到其它站点的任意通信传输，而不局限于从移动台到基站之间的通信传输。

不对称多载波数据通信

如图1所示，一个数据来源站102可以通过一个或者多个分别由频段106，108和110表示的m个前向链路载波0f，1f，...(m-1)f，向一个数据接收站104传送信号。图1也标示出了通常和前向链路载波相应的由频段112、114和116表示的反向链路载波0r，1r，...(m-1)r。在前向链路载波和反向链路载波之间的通信通常按照传统的应用系统定义建立。在美国应用的码分多址接入系统中的相应的前向链路载波和反向链路载波对，通常其频段会相差达一个预先设定的偏移(offset)频段。当然任何预定的前向和反向链路载波对的配置产生的效果是相同的。

根据现有支持的码分多址接入标准，选择单一个前向链路载波用于从一个数据来源站到一个数据接收站的数据传输。在从数据接收站到数据来源站之间的相应反向链路载波至少需要传送两项反馈信息：由每个数据接收站已经接收数据包的相应的确认通知信息，以及数据速率控制信息。反馈的数据速率控制信息反映了之前数据速率的传输成功状态，而且设定之后的数据速率用以保证数据接收站可以对随后接收到的数据进行正确译码。

为了增加数据传输的速率，需要在多个前向链路载波上传输数据。一个目标为从一个数据来源站到一个数据接收站之间，最多同时支持在15个前向链路载波上进行数据的传送。从一个 单独的数据来源站到一个特定的数据接收站之间，在多个不同的前向链路上所同时进行的数据传输通常称为多载波数据传输。

当然，在一个载波上进行传输的数据包和在其它载波上传输的数据包是完全独立的。因此，如上文所述，有效率的数据通信协议要求数据接收站返回与每个载波传送数据包相关的确认通知信息和数据速率控制信息。通过单一的反向链路载波进行反馈信息的传送有一定优势。例如，可以使数据接收站避免同时通过多个频率的载波传送反馈信息，而通过单一的反向链路载波进行反馈信息可以降低数据接收站站点对硬件的要求。

与标准化之后的协议相应，选择第一前向链路载波时立即隐含了选择相应的反向链路载波用于反馈信息的传输。为了与单一载波数据传输保持一致，多载波数据传输可以要求由被选择的第一前向链路载波相应的反向链路来传输反馈信息。然而，如果遵循不同的惯例，也可以指定不同的反向链路。当指定的反向链路载波足以传送所有同时发送数据包的前向链路的所有反馈信息时是非常有用的。并且确认通知信息和数据速率控制信息通过由目前支持的码分多址接入标准定义的相同信道进行传输，从后向兼容性的角度考虑是很有帮助的。使用相同的码分多址接入信道可以避免对目前已经使用的大量的码分多址接入基站的硬件设备进行改动的需求。

图1阐述了一个系统，该系统用于在以下情况中，使用单一个反向链路载波传输确认通知信息以及数据速率控制信息用于进行多载波前向链路数据传输。分别由箭头106、108和110表示的数据来源站102的多个前向链路载波0f...(m-1)f，同时向数据接收站104发送数据包。在接收数据包之后，数据接收站104确定每个数据包的确认通知状态，并确定和传送数据包的每个 信道相关的每个数据速率控制信息。数据接收站104产生一个或者多个包含上述确认通知信息和数据速率控制信息的消息，并仅仅通过例如频率为0r(112)的单一个反向链路载波进行调制将该消息发送给数据来源站102。本文所述的所有信令发送和信令接收技术可以使用于以下系统中，即每个不同的信令处理技术从而产生另一个实施例，该实施例通过反向链路的单一载波传输确认通知信息和数据速率控制信息从而进行多载波前向链路数据传输。

数据来源站102和数据接收站104均可以包含不同的模块用于实现各自的操作。实际上，可以直接认为这些设备的每个任务都由一个模块实现。模块在本质上是功能性的，可以包含不同组件或器件的一部分集合，或者可以包含在一个典型的用于特殊目的的数据处理器与处理器上面运行的软件。因此可以认为对于本文所述的一个数据来源站或者一个数据接收站的方法中的一个步骤，每个相应的站点皆包括执行上述步骤的一个模块。由于这些模块可以通过各种不同方式实现，通过这种模块的集成方法，这些站点的结构也变得非常灵活。

多载波确认通知信令处理

图2阐述了在一个选定的码分多址接入信道中提供多载波确认通知反馈的信号处理方框图。图2说明了为载波个数最多L个不同的前向链路载波提供确认通知处理过程。L的值是2ⁿ，n是一个正整数，即n＞0，但是在大多数情况下L＜＝16，所被支持的前向链路载波个数表示为#FL，#FL＜＝L。

模块202提供代表每个传输所支持的#FL个前向链路载波的数据包确认通知状态的信息，这些信息通常是二进制的。可以通过任何已有的常规方式，或者可能在以后发明的方式来确定数据的类型和值。该领域的普通技术人员可以理解这种确定 过程，并且对这种确定过程的介绍超过了本文的揭露范围。在一个实施例中，确认通知可以最多支持15个前向链路载波，即#FL＝15。在这种情况下，将在下面进行讨论预留额外的L-#FL个数据比特位的情况。当所支持的前向链路载波数不为2ⁿ，应该保留一个或更多的额外的数据比特位。然而，当支持的前向链路载波数为2个或4个时，不保留额外的数据比特位将更为有效率，但这种情况只能为支持的2个或者4个前向链路载波提供数据。

因此模块202同时提供L个比特，包括为每个支持的前向链路载波保留至少一个比特，例如同时提供2、4、8或16个比特等。这些比特通常以二进制逻辑表示，并提供给映射模块204的一个信号点。比如当已经正确接收一个特定数据包时的正常确认通知ACK可以表示为逻辑0，当没有正确接收一个特定数据包时的否定确认通知NAK可以表示为逻辑1。这些输入的二进制比特在映射模块204中可以分别译为+1和-1。本发明可以使用满足目前或者之后采用的任何常规信号映射分配。

根据定义，将输入的逻辑二进制数据判决为逻辑1或0，因此映射模块204的信号点将识别(recognize)L个值，L为所支持的#FL个前向链路载波个数加上预留的数据比特位的位数。然而，并不是所有支持的前向链路载波当前都有一个需要确认通知的有效发送的数据包。一种适应这种有效前向链路载波的数目变化的方式是向信号点映射模块204提供一个确认通知掩码ACK_MASK作为输入206。对于那些支持的当前无效的前向链路载波，确认通知掩码ACK_MASK使映射模块204输出一个0而不是一个二进制相移键控BPSK的+1或-1符号。例如，当只有单一个前向链路载波发送一个数据包，确认通知掩码ACK_MASK可以插入一个值0×8000，从而只有与前向链路载 波0f的对应的比特位映射为有效的信号值+1或-1，而将其他的比特映射为没有信号，即相应比特位为0。

如图所示，确认通知掩码ACK_MASK也将预留比特位置为无效。当然，在以下讨论中，可以在不同的时段或者对于不同的信令协议，可以使该保留比特位有效。

因此，映射模块204可以同时向沃尔什码编码模块208提供最多L个有效信号符号。沃尔什码编码模块208对输入符号完成长度为L的沃尔什码转换，将长度最多为L的符号扩展为长度为L的序列。该过程有效的对每个有效信号进行沃尔什码编码，并使经过编码指示的信号可以结合为一个L长度的序列。可以将沃尔什码0分配给前向链路载波频率为0f的数据包的确认通知比特位，该频率为0f的前向链路载波和使用与确认通知信道的0r频率的反向链路载波相对应。换言之，沃尔什码0通常应该应用于与反馈的反向链路载波相对应的前向链路载波。因此，当只有单一个的前向链路有效时，该系统可以符合一个现有的码分多址接入标准。方便起见，为了所需的数据包确认通知需要的额外的前向链路载波，这些额外的前向链路载波隐式的按照与反向链路载波对应的前向链路载波的相关索引分配给其他沃尔什码。沃尔什码不需要按照序号顺序进行分配，并且通过与沃尔什码树的发展相一致的顺序可以更好的进行分配。因此，当支持较少的前向链路数据包同时发送时，或者较少的前向链路数据包需要确认通知消息时，使用引起较少的相邻状态改变的沃尔什码可以在一些示例中简化硬件的处理程序。

假定L＜32，模块210按照因子32/L复制由沃尔什码编码模块208产生的序列。在其他实施例中，序列的整体长度可以不同。在许多实施例中，无论重复多少次序列，将使确认通知符号序列的长度保持一定持续的时间，与码分多址接入系统支持的一 个版本中使用的确认通知的时间长度相同。通过保持相同的物理持续时间，当允许序列占用由已有的码分多址接入标准定义的例如半个标准时隙的传输时间间隔(TTI，transmission timeinterval)时，所占用的符号数目可以随序列的占用时间变化。实际的符号数目可以根据符号速率发生变化。

需要注意的是，图2所示的处理操作过程仅只阐述了概念，可以采用多种形式进行实际应用。例如，通过一条发给沃尔什码编码模块208的指令，模块210可以实现产生长度两倍于映射模块204提供的已知符号的经过沃尔什码编码序列。该序列可以在映射模块204之后提供给图中未标明的增益控制阶段。该领域的普通技术人员可以理解到增益控制阶段的位置可以影响子序列处理模块的实现。

模块210输出的符号序列进入调制阶段212，进行沃尔什信道的调制。通过一个多工器214从多个目前码分多址接入标准的版本中支持的沃尔什信道中选择该沃尔什信道用于确认信息的传输。尤其是例如当一个输入216通过0指示数据来源站符合IS-856 Rev0标准版本时，那么一个第一沃尔什码218将用于调制如长度为32的沃尔什码阶数为4的序列。或者输入216通过1指示数据来源站符合IS-856-A或者后来的IS-856-B即TIA/EIAIS-856-A或者TIA/EIA IS-856-B的标准版本时，在这种情况下，使用一个例如长度为32，沃尔什码阶数为12的不同的沃尔什码220。以上所述的处理，经过例如码片速率为1.2288Mcps的适当的沃尔什码调制后，可以使一个32个符号的序列占据半个普通的数据时隙。从而与目前支持的码分多址接入标准中数据确认通知信号的时间配置定义和沃尔什信道相一致。因此参考已公布的TLA/EIA IS-586，IS-856-A以及IS-856-B标准版本，可用于上文所述的高速数据分组码分多址接入装置和 程序。

根据上文所述，多载波确认信息信令的多个实施例是相容于以往的各个标准版本。某些通常使用的技术可以有效地增强上述实施例，例如可以通过以上的信号处理设置减少突发衰落的灵敏度，在可能的情况下，用于容错的冗余是由透过序列而非比特的复制而产生的。

预留比特位以及多数(Majority)信道信令

如上文所述，当确认信息所支持的前向链路载波数目#FL小于L时，至少得预留一个比特。该比特可以用于多种用途。例如单一个比特可以作为所有确认比特的一个奇偶校验位。其他用法在下文提出。

当用于确认通知的有效的前向链路载波数目增加时，反向链路确认信道的发送功率也将随着增加。因此需要一个额外的比特位用于降低发送功率。例如单一个比特可以指示信令从二进制相移键控转换为开/关信号从而降低功率。作为一个开/关信号示例，否定确认通知NAK可以编码为关。数据来源站将忽略那些没有数据包发送的特定的前向链路，或者不需要确认通知的前向链路。

一个例子中的开/关信号使用一个预留比特作为“多数信道索引”，用来指示确认信号的多数个是正常确认通知ACK还是否定确认通知NAK。特别是在最差的情况下，尤其是数据包必须同时确认较多的前向链路数目的情况下，例如15个前向链路时，这种示例节省了功率。

多数信道索引开/关信号可以按照以下介绍实现。多数正常确认通知Majority ACK：当支持的多数信道接收正确的数据包时，意即需要发出许多确认通知信息时，则将多数信道索引作为一个+1符号发送。在这种情况下，不发送有效的ACK符号， 但是将这些例如0，或者无信号的符号视为已发送(DTXed)。当数据包没有正确接收时，替每个未能正确接收数据包的少数载波发送一个有效的符号-1。多数否定确认通知Majority NAK：当多数载波没有接收到正确的数据包，则如0或者无信号发送的多数信道索引表示为否定确认通知NAK符号。在这种情况下，向每个正确接收的载波/数据包发送一个表示为正常确认通知ACK的有效符号+1。在其他开/关信号中，载波不发送数据包或者不需要确认通知信息，则将载波进行关闭并使用如0或者无信号发送进行覆盖。由于数据来源站有关于信号关闭的足够的信息，因此不存在不确定的情况。

相对于简单的开/关信号，多数信道索引开/关信号可以降低正常确认通知信道的最大传输功率达到50％，以下表格通过几个示例进行了说明。注意到并不依靠单一个反向链路信道的确认通知信息或者特殊的编码传输方案来进行信令协议的节约。

在单载波传输情况中所传送的信号功率由P表示。在一列中，可变整数A表示正确接收的数据包即正常确认通知的数目。

确认通知的前向载波数目	正常确认通知的数目(“A”)	否定确认通知的 数目	不使用的信道数目	不用多数信道索引的多数信道功率	多数信道 信令	使用多数信道索引的多数信道功率
							14	12	2	1	12P	1	P+2P
15	8＜A＜16	15-A	0	AP	1	(16-A)P＜AP
							15	8	7	0	8P	1	P+7P
15	7	8	0	7P	0	7P
							7	4	3	0	4P	1	P+3P
3	0	3	0	0P	0	0P
							3	1	2	0	P	0	P
3	2	1	0	2P	1	P+P
							3	3	0	0	3P	1	P

联合最大似然(likelihood)分析

联合最大似然技术可以增加确认通知信令的鲁棒性 (robustness)。因为使用多数信道索引，可以使鲁棒性的增进在很大程度上和传输实现无关。

和其他的许多信令方法相同，对于如上所述的确认信令来说，对联合最大似然判决算法有助于确保可靠检测的性能。对于正常确认通知信道信令方案，此方案在需要的时间间隔内以正交的方式将ACK信令映射到每个信道或载波上，每个ACK子信道的噪声都是加性高斯白噪声(AWGN，Additive WhiteGaussian Noise)下的独立同分布。

使 $x\left(t\right)=\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\μ}}_i{w}_i\left(t\right)+n\left(t\right).$ 通过单独归一化的正交索引w_i(t)，x_i＝μ_i+n_i(0＜＝i＜＝K)。因为索引w_i(t)是正交归一化(orthnormal)的，此处n_i是不相关的。因此，联合最大似然判决是在所有的合理的正常确认通知/否定确认通知/关闭组合中选择。基于上述定义，有两组合理的组合：

●多数反馈为正常确认通知：每个其他的关闭或者否定确认通知NAK可以通过比较正常确认通知ACK和关闭的b/w似然进行独立判决。

●多数反馈为否定确认通知：每个其他的关闭或者正常确认通知ACK可以通过比较否定确认通知NAK和关闭的b/w似然进行独立判决。

已有似然 $\mathrm{LL}=\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Π}}}\frac{e^{\frac{{(x_i-{\mathrm{\μ}}_i)}^2}{{2\mathrm{\σ}}^2}}}{\sqrt{2\mathrm{\π}}\mathrm{\σ}},$ 其中μ_i＝-1，0，1，i＝0，...，K，因此：

$\mathrm{LL}\left(1\right)=\frac{e^{\frac{{(x_0-1)}^2}{{2\mathrm{\σ}}^2}}}{\sqrt{2\mathrm{\π}}\mathrm{\σ}}\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Π}}}\frac{e^{\frac{{(x_i-{\mathrm{\μ}}_i)}^2}{{2\mathrm{\σ}}^2}}}{\sqrt{2\mathrm{\π}}\mathrm{\σ}}=\frac{e^{\frac{{(x_0-1)}^2}{{2\mathrm{\σ}}^2}}}{\sqrt{2\mathrm{\π}}\mathrm{\σ}}\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Π}}}\frac{e^{\frac{\min ({\left(x_i\right)}^2,{(x_i+1)}^2)}{{2\mathrm{\σ}}^2}}}{\sqrt{2\mathrm{\π}}\mathrm{\σ}},$ 同时

$\mathrm{LL}\left(0\right)=\frac{e^{\frac{{\left(x_0\right)}^2}{{2\mathrm{\σ}}^2}}}{\sqrt{2\mathrm{\π}}\mathrm{\σ}}\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Π}}}\frac{e^{\frac{{(x_i-{\mathrm{\μ}}_i)}^2}{{2\mathrm{\σ}}^2}}}{\sqrt{2\mathrm{\π}}\mathrm{\σ}}=\frac{e^{\frac{{\left(x_0\right)}^2}{{2\mathrm{\σ}}^2}}}{\sqrt{2\mathrm{\π}}\mathrm{\σ}}\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Π}}}\frac{e^{\frac{\min ({\left(x_i\right)}^2,{(x_i-1)}^2)}{{2\mathrm{\σ}}^2}}}{\sqrt{2\mathrm{\π}}\mathrm{\σ}},$

${\mathrm{\μ}}_0=0.{\mathrm{\μ}}_i=\begin{array}{c}\arg \min \left({(x_i-{\mathrm{\μ}}_i)}^2\right),i=1,...,K.\\ {\mathrm{\μ}}_i=\mathrm{0,1}\end{array}$

多载波数据速率控制信令

为了保持与现有标准支持的数据速率控制信号编码的一致性，多载波操作最好通过建立组合的数据速率控制符号序列进行扩展，该组合的数据速率控制符号序列的持续时间由需要数据速率控制的前向链路载波的数目来决定。所需要数据速率控制的前向链路载波数目可以称为速率控制信道的数目，表示为#RCC(rate controlled channel)。

K是满足K＝2ⁿ，K＞＝#RCC的最小整数。根据以下的详细描述，要求传输的一个多载波数据速率控制序列的标准数据的时隙数目是K/2个标准时隙。图3阐述了数据速率控制序列长度和一个标准时隙持续时间的关系。在图中时隙内横条的长度是数据速率控制帧的持续时间。如图所示，如果一个或两个前向链路载波需要数据速率控制，那么需要的序列长度只是一个标准时隙的长度，即时隙0。当提供数据速率控制的前向链路载波的数目需要增加到3个或4个时，则需要两个时隙，当需要指示多达15甚至16个前向链路载波的数据速率控制信息时，需要8个时隙适应数据速率控制帧。

图4显示了数据速率控制帧可能的改进。模块402表明需要多少二进制数据速率控制序列以支持多少个前向链路载波的关系。在目前支持的码分多址接入标准定义中，一个特定载波的数据速率控制由一个4比特双正交编码符号表示，这些符号由3比特的沃尔什码编码指示并产生长度为64比特的二进制序列。模块402用于向支持同时进行数据传输发送的最大数目的前向链路载波提供数据速率控制。

信号点映射模块404接收模块402的二进制输出，并且把接 收的二进制数据映射到二进制相移键控的+1，-1信号符号。因为支持的最大前向链路载波数不是一直需要一个数据速率控制指示，模块404的输入406提供数据速率控制掩码DRC_MASK来确保无效的数据速率控制序列视为已发送或者为符号0.因此，信号点映射模块404发送序列#RCC给沃尔什码编码模块408。K为满足K＝2ⁿ且K＞＝#RCC的最小值。长度为K的沃尔什码用于指示输入序列的每个符号，因此，沃尔什码编码模块408将#RCC个长度64的输入序列转换成单个长度64K的序列。例如调制器410使用码片速率为1.2288Mcps的沃尔什码412对最终长度为64K的序列进行调制。如上所述，根据提供数据速率控制的#RCC个前向链路载波，最终的序列可能扩展到8个标准时隙。

结论

以上描述阐述了一个不对称数据传输的方法和系统的示例的实现以及新的技术特征，在该方法和系统中，使用了多个前向链路载波和一个单一反向链路载波向所有的前向链路载波提供确认通知信息和数据速率控制信息。虽然本文介绍了不同的实施例，但并不能将所有可能的实施例包含在内。因此本发明的范围仅由以下权利要求书进行限定，除了在权利要求书中引用的限定，本发明阐述的技术特定并不局限于上文所做的描述中。普通技术人员可以理解到对本发明所述的方法和系统中的形式和细节做出的不同缺失，替换以及改变均属于本发明覆盖范围。

对本文所述的各个要素进行的可行并新颖的结合，以及相当于这些因素的可行的结合，均为本发明的一个实施例。因此可认为可以明确地列举更多的要素进行结合。相比之前的介绍，本发明的范围仅为权利要求书所述。并且，当然权利要求书受到条款数目的限制。因此，可以预见到进一步的元素结合可以 在之后的续案和分案中进行定义。所有不同权利要求的用途和相当的范围均在相应的权利要求的范围内。只要该系统或者方法实质上不是现有技术的实施例，以下提出的每个权利要求的目的在于包括与本权利要求在文字上无实质差别的任意系统或者方法。最后，应对每项权利要求所述的每个元素进行尽可能广义的解释，并且更认为包括任意等同的元素，并不在现有技术的范围内。

Claims (19)

1.在一数据接收器中对一特定数据来源站的不对称数据接收的方法，包括：

步骤一，同时接收不同的多个数据包，该多个数据包由该特定数据来源站通过一组多个不同的前向链路信道同时进行发送，每个该多个不同的前向链路信道调制到不同的载波频段；

步骤二，确定每个该数据包的一确认通知状态，当正确接收该数据包时，该确认通知状态是一正常确认通知，当错误接收该数据包时，该确认通知状态是一否定确认通知；

步骤三，使用一多比特正交码表示多个确认通知符号，将反映该多个数据包的该多个确认通知符号复用于一反向链路确认信道，其中，该多比特正交码所生成的序列的复制具有与一码分多址接入通信系统的一现有版本标准相同的持续时间，并占据一相同传输时间间隔；以及

步骤四，使用单一载波频谱调制该反向链路确认信道，以将该多个数据包的确认通知状态发送至该特定数据来源站。

2.根据权利要求1所述的方法，其中该步骤四更包括符合该码分多址接入通信系统的现有版本的一标准化协议，其中：

每个该数据包的该确认通知状态映射于一信号，以形成一确认通知符号模式，

该反向链路确认信道的载波频率与现有版本中的一第一前向链路信道的载波频率相同，以及

该反向链路确认信道使用一与现有版本相同的正交码进行扩展并占据与现有版本相同的传输时间间隔。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，通过一与现有版本相同的沃尔什码进行调制。

4.根据权利要求3所述的方法，其中表示该多比特正交码的是一长度为16的沃尔什码，进行复制之后所生成的该序列长度为32个符号长度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所包括的步骤顺序为：将该多个确认通知符号表示为长度16的沃尔什码，其中该确认通知符号从每个不同的该多个数据包的该确认通知状态中导出，并合并为单独长度为16的该序列，接着复制该序列并使用步骤四中的该与现有版本相同的正交码进行调制。

6.根据权利要求5所述的方法，更包括当信道上没有接收到正确的该数据包时，则关闭长度为16的沃尔什码。

7.根据权利要求1所述的方法，其中当通过以多种不同载波的多个不同的前向链路信道接收该多个数据包时，该多比特正交码对该多个数据包的该确认通知状态进行合并并有区别地编码，并根据用途使用一辅助位进行编码。

8.根据权利要求7所述的方法，其中该辅助位用于指示使用多个信号映射协议的其中一个以产生反映该多个数据包的该确认通知状态的符号。

9.根据权利要求8所述的方法，其中该多个信号映射协议的其中一个信号映射协议包括指示多数该多个数据包的该确认通知状态是接收正确或错误，并停止传输反映该多数确认通知状态的符号，使用一有效符号反映其他特定少数该多个数据包的确认通知状态。

10.根据权利要求3所述的方法，更包括根据沃尔什码树的原理选择前向链路载波确认的该多比特正交码，其中当需要确认的该前向链路载波的数据包的数量增加时，相关沃尔什码的编码序列的相邻的值也随之增加。

11.根据权利要求3所述的方法，更包括根据该数据来源站支持的码分多址接入标准的版本选择步骤四中W₄ ³²和W₁₂ ³²的沃尔什码。

12.根据权利要求4所述的方法，其中该步骤四中该确认通知状态步骤的信号映射更包括使用开/关信号。

13.在一数据来源站和一数据接收站之间进行不对称数据传输的方法，包括：

步骤一，从该数据来源站到该数据接收站同时通过多个不同信道发送一多重数据包；

步骤二，在该数据接收站接收该多重数据包并分配反映每个该多重数据包接收正常或者错误的二进制的一确认通知状态，其中，使用一多比特正交码表示多个确认通知符号，该多比特正交码所生成的序列的复制具有与一码分多址接入通信系统的一现有版本标准相同的持续时间，并占据一相同传输时间间隔；以及

步骤三，从该数据接收站到该数据来源站进行传送，该传送更包括：

关于是否正确接收一多数多重数据包；以及

反映每个特定的该多数多重数据包的该确认通知状态；

步骤四，通过一信号的缺失指示该多数多重数据包的该确认通知状态，而与该确认通知状态的有效和无效无关。

14.根据权利要求13所述的方法，更包括在该数据来源站使用一联合最大似然算法进行分析，由该数据接收站发送该确认通知状态。

15.在一数据接收器中对一特定数据来源站的不对称数据接收的方法，包括：

步骤一，接收不同的多个数据包，该多个数据包由该特定数据来源站通过一组多个不同的前向链路信道进行发送，每个该多个不同的前向链路信道调制到不同的载波频谱上；

步骤二，确定每个该多个不同的前向链路信道的一数据速率控制值；

步骤三，通过一反向链路数据速率控制信道发送每个该多个不同的前向链路信道的该数据速率控制值，该反向链路数据速率控制信道由单个载波频谱进行调制，并在以下范围内与一码分多址接入通信系统的一现有版本标准定义的协议保持一致：

在一数据速率控制序列中反映每个该多个不同的前向链路信道的该数据速率控制值，该数据速率控制序列由一个4比特双正交编码符号表示，该4比特双正交编码符号由3比特的沃尔什码编码指示并产生长度为64比特的二进制序列，

该反向链路数据速率控制信道的载波频率与现有版本标准定义的该多个不同的前向链路信道中一第一前向链路信道的载波频率相同，以及

该反向链路数据速率控制信道使用与现有版本中相同的一长度为16的沃尔什码进行扩展；以及

步骤四，对反映每个该多个不同的前向链路信道的该数据速率控制值的编码符号序列进行编码设置，使用长度K＝2ⁿ的一正交码编码，在步骤三形成扩展所需的一数据速率控制序列，其中n为使长度K大于或者等于该多个不同的前向链路信道的最小整数；

该方法还包括：

确定每个该数据包的一确认通知状态，当正确接收该数据包时，该确认通知状态是一正常确认通知，当错误接收该数据包时，该确认通知状态是一否定确认通知；以及

使用一多比特正交码表示多个确认通知符号，将反映该多个数据包的该多个确认通知符号复用于一反向链路确认信道，其中，该多比特正交码所生成的序列的复制具有与该码分多址接入通信系统的现有版本标准相同的持续时间，并占据一相同传输时间间隔。

16.根据权利要求15所述的方法，其中该数据速率控制序列的长度小于或者等于一个标准时隙长度。

17.根据权利要求15所述的方法，其中该数据速率控制序列的长度大于或者等于两个标准时隙长度。

18.根据权利要求15所述的方法，更包括当不需要数据速率控制时，关闭与每个该多个不同的前向链路信道相应的该数据速率控制序列。

19.用于不对称数据传输的系统，包括：

一数据来源站，用于对多个不同数据包的每个数据包通过一组对应多个不同的前向链路信道同时进行发送，该多个不同的前向链路信道调制到一组不同频谱的前向链路载波；以及

一数据接收站，包括

一信号接收模块，用于接收在该多个不同的前向链路载波上发送的该数据包，

一数据分析模块，用于确定每个该多个不同的前向链路信道的每个该数据包和一数据速率控制值的确认通知状态，其中，使用一多比特正交码表示多个确认通知符号，该多比特正交码所生成的序列的复制具有与一码分多址接入通信系统的一现有版本标准相同的持续时间，并占据一相同传输时间间隔，

一数据速率控制信号准备模块，用于建立一符号序列，该符号序列包括每个该多个不同的前向链路信道的该数据速率控制值，该多个不同的前向链路信道通过一数据速率控制序列进行编码，并通过一正交码编码，指示每个前向链路信道的该数据速率控制序列，该正交码长度为K＝2ⁿ，n为使K大于或者等于前向链路信道数目的最小整数，该数据速率控制序列由一个4比特双正交编码符号表示，该4比特双正交编码符号由3比特的沃尔什码编码指示并产生长度为64比特的二进制序列，以及

一信号发送模块，用于发送该多个不同的前向链路信道的该数据包和该4比特双正交编码符号的确定的该确认通知状态，使用具有单个频谱的一个反向链路载波进行调制；

其中，在该数据来源站和该数据接收站之间进行上述不对称数据传输。