CN101689928B - 用于传送信号的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

根据本发明示范实施例的信号传送方法包括：在包括多个帧的广播信道信息更新时间段内的第一帧中通过使用第一扰码来对广播信道信息进行信道编码，并在该广播信道信息更新时间段内的第二帧中通过使用第二扰码来对该广播信道信息进行信道编码。该第二扰码不同于该第一扰码。

Description

用于传送信号的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于传送信号的方法和设备。更具体地，本发明涉及用于在通信系统中传送广播信道信号的方法和设备。 
该工作得到MIC/IITA的IT R&D计划[2005-S-404-13，Research&Development of Radio Transmission Technology for 3G Evolution]的支持。 
背景技术
使用广播信道(BCH)用于在例如蜂窝系统的通信系统中传送系统信息。终端当接入通信系统时通过解调BCH信息而检测小区的参数。因此，基站应在没有有关终端的信道信息的任何信息的情况下传送BCH，这意味着基站不能使用例如功率控制或频率选择性调度的链路自适应技术。另外，由于终端在解调BCH之前不知道终端想接入的系统的带宽，所以通过多个系统带宽之中的最小带宽来传送BCH。因此，终端偶尔在恶化条件下解调BCH。 
不管恶化的解调条件如何，BCH应按照这样的方式设计，使得可按照低信干噪比(SINR)来解调BCH，因为BCH包括用于终端操作的必要信息。这意味着BCH上的信道编码率必须非常低。 
背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对于本发明的背景的理解，并因此其可包括不形成本领域普通技术人员在这个国家已经知道的现有技术的信息。 
发明内容
技术问题 
本发明的示范实施例提供了用于改善BCH的解调性能的BCH传送方法和设备。 
技术方案 
在本发明的一个示范实施例中，提供了一种在基站中传送信号的方法。该方法包括：在包括多个帧的每个传送信息更新时间段中更新传送信息；在 该传送信息更新时间段内的每一帧中，通过使用扰码来向该传送信息应用信道编码；将信道编码后的传送信息转换为传送码元；和传送该传送码元。对于该传送信息更新时间段内的不同帧使用不同扰码。 
应用信道编码的步骤可包括：在该传送信息更新时间段内的每一帧中，向相同的传送信息应用信道编码。 
作为选择，应用信道编码的步骤可包括通过帧向传送信息应用信道编码。 
另外，该传送信息可包括广播信道信息，并且该广播信道信息可在该传送信息更新时间段内的所述多个帧中包括相同系统帧编号。 
在本发明的另一示范实施例中，一种在基站中传送信号的设备包括：用于在包括多个帧的每个传送信息更新时间段中更新传送信息的部件，用于在该传送信息更新时间段内的每一帧中通过使用扰码来向该传送信息应用信道编码的部件，用于将信道编码后的传送信息转换为传送码元的部件，和用于传送该传送码元的部件。对于该传送信息更新时间段内的不同帧使用不同扰码。 
在本发明的另一示范实施例中，一种在基站中生成信号的方法包括：在包括多个帧的传送信息更新时间段内的第一帧中通过使用第一扰码来向传送信息应用信道编码，和在该传送信息更新时间段内的第二帧中通过使用第二扰码来向传送信息应用信道编码。该第二扰码不同于该第一扰码。 
该方法还可包括：在所述传送信息更新时间段之后的另一传送信息更新时间段内的第三帧中通过使用第一扰码来向更新的传送信息应用信道编码，和在所述另一传送信息更新时间段内的第四帧中通过使用第二扰码来向更新后的传送信息应用信道编码。 
该传送信息可包括广播信道信息。 
在本发明的另一示范实施例中，一种在基站中生成信号的设备包括：用于在包括多个帧的传送信息更新时间段内的第一帧中通过使用第一扰码来向传送信息应用信道编码的部件，和用于在该传送信息更新时间段内的第二帧中通过使用第二扰码来向传送信息应用信道编码的部件。该第二扰码不同于该第一扰码。 
在本发明的另一示范实施例中，提供了一种在终端中接收信号的方法。该方法包括：通过利用扰码对接收的帧数据进行解码而解调广播信道信息，检测该广播信道信息中包括的系统帧编号，和基于检测的系统帧编号和扰码 来确定所接收的帧的系统帧编号。 
在包括多个帧的每一广播信道信息更新时间段中可更新该广播信道信息，并且可通过使用不同扰码来对该广播信道信息更新时间段内的所述多个帧进行解码。 
所述解调广播信道信息的步骤可包括通过使用向所述多个帧分别分配的多个扰码中的任何一个来设法解码所接收的帧数据。 
所述解调广播信道信息的步骤还可包括：当使用所接收的帧数据进行的解码失败时，通过对在至少两个接收帧期间接收的数据进行软合并来进行解码。 
在本发明的另一示范实施例中，一种在终端中接收信号的设备包括：用于通过利用扰码对接收的帧数据进行解码而解调广播信道信息的部件，用于检测该广播信道信息中包括的系统帧编号的部件，和用于基于检测的系统帧编号和扰码来确定所接收的帧的系统帧编号的部件。 
附图说明
图1是根据本发明示范实施例的基站的信号传送设备的示意框图。 
图2是图1中示出的信道编码器的示意框图。 
图3、图4和图6分别示出了传统BCH传送结构。 
图5示出了根据图4中示出的BCH传送结构的终端的解码方法。 
图7示出了根据本发明示范实施例的BCH传送结构。 
图8是根据本发明示范实施例的BCH信道编码方法的流程图。 
图9示出了根据图7中示出的BCH传送结构的终端的解码方法。 
图10和图11示出了根据本发明示范实施例的速率匹配器中的速率匹配处理。 
图12是根据本发明示范实施例的终端的信号接收设备的示意框图。 
图13是图12中示出的信道解码器的示意框图。 
具体实施方式
在以下详细描述中，只是通过图示的方式示出和描述了仅本发明的某些示范实施例。如本领域技术人员将认识到的，可按照各种不同的方式来修改所描述的实施例，而全部不脱离本发明的精神或范围。因此，这些图和描述 应被看作本质上示意性的而非限制性的。说明书中的相同附图标记始终指明相同的元件。 
贯穿该详细描述和接下来的权利要求，除非按照相反的方式明确描述，否则，单词“包括(comprise)/包含(include)”或例如“包括(comprises)/包含(includes)”或“包括(comprising)/包含(including)”的变型将被理解为暗示包括所阐明的元件，但不排除任何其他元件。每一块是可通过硬件、软件、或硬件和软件的组合来实现的用于处理至少一个功能或操作的单元。 
另外，终端可被称作并包括用户设备(UE)、移动终端(MT)、订户站(SS)、移动站(MS)、便携式订户站(PSS)和接入终端(AT)的一些或所有功能性。 
此外，基站(BS)可被称为并包括节点-B、演进节点-B(eNodeB)、接入点(AP)、无线电接入站(RAS)、基本收发信机(BTS)、和移动多跳中继基站(MMR-BS)的一些或所有功能性。 
现在，将参考图来描述根据本发明示范实施例的信号传送方法和设备。 
图1是根据本发明示范实施例的基站的信号传送设备的示意框图，而图2是图1中示出的信道编码器110的示意框图。 
参考图1，该信号传送设备100包括信道编码器110、码元转换器120、多路复用器130、快速逆傅立叶变换器(IFFT)140、和发射机150。 
信道编码器110对输入的BCH比特(即，BCH信息)执行信道编码。输入到信号传送设备100的BCH信息包括系统帧编号，并且每预定数目帧就被更新一次。其中更新BCH信息的时间段(即，BCH信息更新时间段)被称为传送时间间隔(TTI)。假设TTI在本发明示范实施例中是两帧，但是可使用超过两帧的TTI。 
码元转换器120利用例如四相相移键控(QPSK)的调制将信道编码后的BCH信息转换为复码元。多路复用器130根据预定图案向时间和频率资源分配BCH码元和其他信道码元，以生成频域信号。IFFT 140通过执行快速逆傅立叶变换将频域信号变换为时域信号。发射机150通过天线160传送时域信号。 
参考图2，信道编码器110包括基本编码器111、速率匹配器112、交织器113、和加扰器114。基本编码器111根据预定编码率来编码BCH比特。速率匹配器112执行速率匹配处理，当输出比特的数目不等于可通过时间和 频率资源传送的比特的数目时，该速率匹配处理穿孔或重复基本编码器111的输出比特中的一些。交织器113随机改变速率匹配后的比特的顺序，以便防止其中可发生错误的传送比特局限(localize)于特定间隔中。加扰器114利用扰码对交织器113的输出比特进行加扰。 
接下来，将参考图3到图9来描述根据本发明示范实施例的信号传送设备的信号传送方法。 
下面假设TTI是如上所述的两帧。为了易于描述，图3到图9中示出了仅两个TTI(即四帧)。另外，假设第一TTI的BCH信息中包括的系统帧编号(SFN)是“K”，而第二TTI的BCH信息中包括的系统帧编号是“K+2”。此外，当一帧被划分为多个子帧时，在图3到图9中示出了向多个子帧之中的第一子帧分配BCH信息，并且没有示出其他子帧。 
首先，将参考图3到图6来描述传统BCH传送方法。 
图3、图4和图6分别示出了传统BCH传送结构，而图5示出了根据图4中示出的BCH传送结构的终端的解码方法。 
参考图3中示出的BCH传送结构，由于每两帧更新BCH信息，所以将BCH信息中包括的系统帧编号K设置为TTI的第一帧(帧#i)的系统帧编号，并将通过向BCH信息中包括的系统帧编号K添加“1”获得的值K+1设置为TTI的第二帧(帧#(i+1))的系统帧编号。向TTI内的多个帧分配相同的扰码(例如，扰码#1)。然后，在每一帧中不同地设置系统帧编号，并在不同帧中传送不同的BCH码元。因此，终端通过使用在仅一帧期间接收的数据来解码BCH码元，但是不能通过对所述多个帧期间接收的数据进行软合并来解码BCH码元。然而，当对BCH信息进行编码以允许在低SINR条件下解调BCH码元时，基站必须使用低编码率。所以，基站不能有效使用时间和频率资源。 
参考图4中示出的BCH传送结构，每个TTI(即，两帧)对BCH信息执行一次信道编码，并且每个TTI使用相同的扰码(扰码#1)。即，两个帧数据对应于一个信道编码块。详细地，假设可通过一帧传送的比特数目为“M”，则速率匹配器生成2M个比特。交织器同时(at once)交织2M比特，而加扰器将交织后的比特与具有长度2M的扰码相乘。对具有尺寸2M的加扰后的输出比特进行划分，使得通过帧#1传送M比特，而通过帧#(i+1)传送其他M比特。所以，每一帧中传送BCH码元所使用的时间和频率资源是根据图3中示出的BCH传送结构的时间和频率资源的一半，使得基站能有效使用资源。 
然而，由于在图4中示出的BCH传送结构中同时交织2M比特，所以终端必须在这两帧期间接收2M比特，以解调BCH码元。所以，当终端接收BCH码元时，终端不知道TTI中的哪一帧对应于首先接收的帧。因此，终端在两个假定(hypotheses)下执行盲解码处理。参考图5，终端设置在第一和第二帧期间接收的数据形成信道编码块的假定(假定1)、和在第二和第三帧期间接收的数据形成信道编码块的假定(假定2)。如果终端根据假定1在第二接收帧处成功执行了解码处理，则终端确定假定1正确，并由此可解调BCH信息。终端基于解调的BCH信息检测第一接收帧的系统帧编号是“K”，并确定第二接收帧的系统帧编号是“K+1”。如果终端根据假定1在解码处理中失败，则终端根据假定2在第三接收帧处执行解码处理。结果，终端基于解调的BCH信息检测第二接收帧的系统帧编号是“K”，并确定第三接收帧的系统帧编号是“K+1”。 
如上所述，根据图4中示出的BCH传送结构，可通过增加编码块的长度来增加资源使用效率。然而，即使终端处于高SINR条件中，终端也不能在没有接收到至少两帧的情况下解调BCH信息，这意味着增加了解码延迟时间，而不管终端的信道条件。 
参考图6中示出的BCH传送结构，在每帧中对BCH信息执行信道编码，并在每帧中使用例如扰码#1的扰码。通过相同的BCH信息在帧#i和帧#(i+1)期间传送相同的系统帧编号K。然后，由于终端可通过在高SINR条件下在一帧期间接收数据而检测BCH信息，所以与图4中示出的BCH传送结构相比，可减少解码延迟时间。另外，终端可通过对在低SINR条件下在TTI内的两帧期间接收的数据进行软合并而执行解码处理，因为通过TTI内的这两帧传送相同系统帧编号。即，基站由于软合并方法而可有效使用时间和频率资源。然而，终端不能在接收一个帧数据时精确检测系统帧编号，因为通过TTI内的这两帧传送相同系统帧编号。 
如上所述，根据图3到图6中示出的传统BCH传送结构，增加了解码延迟时间或不能有效使用资源。为了解决这些问题，在本发明的示范实施例中使用图7中示出的BCH传送结构。 
图7示出了根据本发明示范实施例的BCH传送结构，图8是根据本发明示范实施例的BCH信道编码方法的流程图，而图9示出了根据图7中示出的BCH传送结构的终端的解码方法。 
参考图7，在根据本发明示范实施例的BCH传送结构中，信道编码器110在TTI内的每帧中对相同BCH信息执行信道编码。然后，每帧传送一个信道编码块，并且TTI内的信道编码块包括相同的BCH信息。另外，使用不同扰码用于TTI内的不同帧。例如，使用系统帧编号K和扰码#1用于TTI内的帧#i，并使用系统帧编号K和扰码#2用于TTI内的帧#(i+1)。如上所述，信道编码中使用的BCH信息具有相同的系统帧编号，而不管该帧位于TTI内的什么位置。即，当TTI包括两帧时，可在信道编码中使用通过从实际系统帧编号去除最低1比特而获得的系统帧编号，而当TTI包括四帧时，可在信道编码中使用通过从实际系统帧编号去除最低2比特而获得的系统帧编号。 
另外，如图7中所示，将TTI内的扰码初始化为相同扰码，即，每一TTI中的扰码#1和#2。 
参考图2和图8来描述BCH传送方法，基本编码器111在步骤S810中根据编码率编码N比特BCH信息。当编码率是1/3时，基本编码器111的输出比特是3N个比特。在步骤S820，速率匹配器112对基本编码器111的输出比特执行速率匹配处理，以输出M比特数据。交织器113在步骤S830对速率匹配后的M比特数据进行交织，并且加扰器114在步骤S840通过使用向对应帧分配的扰码而对交织后的数据进行加扰。 
在这样的BCH传送结构中，终端在两个假定下执行盲解码处理，因为终端不知道精确的TTI定时。详细地，参考图9，终端设置在第一和第二帧期间接收的数据包括相同BCH信息的假定(假定1)以及在第二和第三帧期间接收的数据包括相同BCH信息的假定(假定2)。终端在增加所接收的帧的索引的同时测试这两个假定。首先，终端在接收到一个帧数据之后测试这两个假定。终端通过根据假定1向接收的帧数据应用扰码#1而设法执行解码处理，并通过根据假定2向接收的帧数据应用扰码#2而设法执行解码处理。如果在这两个假定的任一个上都没有发生解码误差，则终端可成功解调BCH信息。另外，终端可基于BCH信息中包括的系统帧编号K和扰码编号(或假定编号)的组合，来检测所接收的帧的实际系统帧编号。 
另一方面，如果在两个假定上都发生解码误差，则终端在进一步接收第二帧数据之后测试这两个假定。当测试假定1时，终端通过对第一和第二帧期间接收的数据进行软合并而设法执行解码处理。然而，由于在假定2的情况下在不同TTI中包括第一接收帧数据和第二接收帧数据，所以不能对第一 和第二接收帧的数据进行软合并。因此，终端通过向第二接收帧数据应用扰码#1而设法执行解码处理。如果在这两个假定的任一个上都没有发生解码误差，则终端可成功解调BCH信息并检测实际系统帧编号。 
另一方面，如果在两个假定上都发生解码误差，则终端进一步接收第三帧数据，并然后通过根据假定1向第三接收帧数据应用扰码#1而设法执行解码处理，并通过根据假定2对在第二和第三接收帧期间接收的数据进行软合并而设法执行解码处理。 
如上所述，根据本发明的示范实施例，如果终端处于高SINR条件中，则由于终端可通过仅接收一个帧数据而解调BCH信息，所以可减少解码延迟时间。另外，基站可通过软合并在非常低的SINR条件下有效使用时间和频率资源，同时实现好BCH解码性能。此外，终端可通过使用BCH信息中包括的系统帧编号和用于解码处理的扰码编号的组合，来标识所接收的帧的实际系统帧编号。 
根据本发明的示范实施例，信道编码器110在TTI内的每帧中对相同BCH信息执行信道编码。因此，基本编码器111的输出相同，而不管该帧位于TTI内的什么位置，但是速率匹配器112的输出在TTI内的多个帧中可相同或不同。 
现在将参考下面的图2、图10和图11来描述根据本发明示范实施例的速率匹配器。 
图10和图11示出了根据本发明示范实施例的速率匹配器中的速率匹配处理。 
当图2中示出的信道编码器110使用1/3的编码率时，基本编码器111对N比特BCH信息进行编码以输出3N比特d0、d1、......、d3N-1。这里，dk(k＝0、1、......、3N-1)是基本编码器111的输出比特。假设每一帧中可传送的比特数目是“M”，速率匹配器112从速率匹配缓冲器中存储的数据中提取M比特。 
参考图10，在第一传送时，速率匹配器112从速率匹配缓冲器112a的第一地址顺序地提取数据，并然后当M大于3N时，再次从速率匹配缓冲器112a的第一地址顺序地提取数据。如果M是(3N+i)，则从速率匹配器112提取的数据是表1中示出的d0、......、d3N-1、d0、......、di-1。另外，速率匹配器112在第二传送时从第一地址顺序地提取M比特的数据(d0、......、d3N-1、 d0、......、di-1)。该速率匹配缓冲器112a被称为环形缓冲器。 
表1 
  传送次数  速率匹配器的输出比特
  1  d0、......、d3N-1、d0、......、di-1
  2  d0、......、d3N-1、d0、......、di-1
参考图11，在第一传送时，速率匹配器112’按照与图10中示出的速率匹配器112相同的方式从速率匹配缓冲器112a’中提取M比特数据(d0、......、d3N-1、d0、......、di-1)。然而，如表2中所示，在第二传送时，速率匹配器112’提取从第一传送时最后提取的下一比特开始的M比特数据(di、......、d3N-1、d0、......、d2i-1)。 
表2 
  传送次数   速率匹配器的输出比特
  1   d0、......、d3N-1、d0、......、di-1
  2   di、......、d3N-1、d0、......、d2i-1
然后，图10中示出的速率匹配器112的输出在TTI内的多个帧中相同，但是图11中示出的速率匹配器112’的输出在TTI内的多个帧中不同。然而，当M大于3N时，图10和图11中示出的速率匹配器112和112’的输出比特可包括所有编码后的BCH信息，这意味着终端可通过仅观察高SINR条件下的一个帧数据来解码BCH信息。 
接下来，将参考下面的图12和图13来描述根据本发明示范实施例的终端的信号接收设备。 
图12是根据本发明示范实施例的终端的信号接收设备的示意框图，而图13是图12中示出的信道解码器的示意框图。 
参考图12，信号接收设备200包括接收机210、快速傅立叶变换器(FFT)220、解多路复用器230、码元转换器240、和信道解码器250。 
接收机210将通过天线260接收的时域信号转换为基带数字信号，而FFT220将该基带数字信号变换为频域信号。解多路复用器230从频域信号中提取BCH码元。码元转换器240将提取的BCH码元转换为比特，并输出这些比特。信道解码器250对码元转换器240的输出比特进行解码，以解调BCH信息。 
参考图13，信道解码器250包括解扰器251、去交织器252、逆速率匹 配器253、软合并器254和基本解码器255。解扰器251对码元转换器240的输出比特进行解扰。详细地，如参考图9描述的，解扰器251通过根据假定1或2使用扰码#1或#2来对输出比特进行解扰。去交织器252对解扰后的比特进行去交织，并且逆速率匹配器253调整去交织后的比特的数目或去交织后的比特的顺序，以允许基本解码器255对去交织后的比特进行解码。软合并器254根据图9中示出的假定1或2对逆速率匹配后的比特和先前接收帧的比特进行软合并。基本解码器255根据预定编码率对软合并器254软合并的比特或逆速率匹配器253逆速率匹配后的比特(在比特还没有被软合并的情况下)进行解码，以解调BCH信息。另外，基本解码器255通知该解码是否成功。例如，基本解码器255可通过循环冗余校验(CRC)误差信息来通知解码是否成功。 
根据本发明的示范实施例，终端可在高SINR条件下利用一个帧数据来解调BCH信息，使得可减少解码延迟时间。另外，终端可通过在低SINR条件下进行软合并来执行解码处理，使得基站可有效使用资源。此外，即使当仅接收到一个帧数据时，终端仍可精确检测系统帧编号。 
尽管已结合当前被看作实际示范实施例的内容而描述了本发明，但是将理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而相反，本发明意欲覆盖所附权利要求的精神和范围之内的各种修改和等效安排。 
上述方法和设备不仅由本发明的示范实施例实现，而相反，上述方法和设备意欲由用于实现与本发明示范实施例的配置对应的功能的程序或用于记录该程序的记录介质来实现。 

Claims (4)

1.一种在基站中传送广播信道信息的方法，该方法包括：
在包括多个帧的每一传送时间间隔中生成广播信道信息；
在相同的传送时间间隔内分别利用不同的扰码来对所述多个帧进行加扰；
对加扰后的广播信道信息进行调制，以生成传送码元；和
传送所述传送码元，
其中分别通过不同的扰码对传送时间间隔内的帧进行加扰，并且
其中相同传送时间间隔内的所述多个帧具有广播信道信息中包括的相同的系统帧编号。
2.根据权利要求1的方法，还包括：
对该广播信道信息进行编码；和
对编码后的广播信道信息进行速率匹配。
3.根据权利要求2的方法，其中所述对编码后的广播信道信息进行速率匹配的步骤包括：
向环形缓冲器存储所述编码后的广播信道信息的比特；和
按照环形从该环形缓冲器中提取比特。
4.一种在终端中接收广播信道信息的方法，该方法包括：
接收传送码元；
盲获取包括多个帧的传送时间间隔的定时；和
从所述传送码元中提取广播信道信息，
其中分别通过不同的扰码对传送时间间隔内的所述多个帧进行加扰，并且
其中相同传送时间间隔内的所述多个帧具有广播信道信息中包括的相同的系统帧编号。
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