CN102113278B - 在无线通信系统中发送和接收帧的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线通信系统，更具体而言，涉及在无线通信系统中发送和接收帧的方法。提供了一种在无线通信系统中由基站发送帧的方法，该方法包括以下步骤：利用第一业务导频比(以下称作“TPR”)来向移动台发送所述帧的第一区域；以及利用第二TPR来向所述移动台发送所述帧的第二区域，其中，所述第二TPR不同于所述第一TPR。

Description

在无线通信系统中发送和接收帧的方法
技术领域
本发明涉及无线通信系统，更具体而言，涉及在无线通信系统中发送和接收帧的方法。
背景技术
首先，介绍现有技术的功率控制技术。
移动通信系统中的功率控制是指对在接收机中的接收信号的功率等级进行控制，使得系统可以针对根据传输数据的传输速率而采用的调制及编码方法所要求的等级下而工作。具体而言，功率控制涉及解决在反向链路中出现的“远近问题”。更具体而言，通过控制移动台的发射功率，使得更靠近(或更接近)基站的移动台的发射功率与离基站较远的移动台彼此不同，可将基站所接收到的各个移动台的功率等级控制为特定的等级。
移动台通过反向链路来发射功率信号以及数据信号。这里，通过按照使得反向导频信道(R-PICH)的接收能量保持恒定的方式来控制移动台的发射功率，而执行反向功率控制。基站的接收机对反向导频信道的接收能量进行测量。然后，当接收能量高于作为预定基准能量等级的设置点时，基站的接收机向移动台发送表示降低发射功率的“下调(DOWN)”功率控制比特(PCB)命令。而且，当接收能量低于该设置点时，基站的接收机通过前向功控子信道(F-PCSCH)来向移动台发送表示增大其发射功率的“上调(UP)”功率控制比特(PCB)命令。
基于这种导频信道功率控制，执行反向业务信道(R-TCH)的功率控制，其中通过反向链路来发送数据。更具体而言，通过利用导频信道的发射功率与业务信道的发射功率之间的比(业务功率之比(TPR：traffic to power ratio))，来确定反向业务信道的发射功率。预先确定了通过业务信道而发送的数据的各个数据速率的TPR，并且，导频信道的发射功率基于反向链路功率控制按照PCB为单位而变化。因此，导频信道的可变发射功率与预定的TPR之间的关系决定了用于发送数据的业务信道的发射功率。
该TPR根据业务信道的传输速率、编码方法以及传输帧周期而变化。例如，在CDMA 2000系统中，当通过反向基础信道(R-FCH)以9600BPS来发送语音信号(或音频信号)时，TPR为3.75dB。更具体而言，与导频信道的发射功率相比，业务信道的发射功率高了3.75dB。
下面，具体介绍混合自动重传请求(以下称作“HARQ”)方法以及现有技术分组数据的提前终止(early termination)技术。
HARQ方法用于提高具有对传输时延较不太敏感的特性的分组数据的传输效率，HARQ方法由传统前向纠错(以下称作“FEC”)方法和通过检错的自动重传请求(ARQ)方法组成。HARQ方法与物理层一起使用，并且HARQ方法将重传的数据与之前接收到的数据进行组合，由此确保较高的解码成功率。更具体而言，HARQ方法对应于以下终止方法，其中存储发送失败的分组(而不是丢弃发送失败的分组)，然后将其与重传数据进行组合，由此进行解码。
根据HARQ方法，发射机对数据分组信息进行FEC编码，以将编码后的比特划分为多个子分组并发送这些子分组。可以利用单个子分组来对子分组解码，并且该子分组具有表示发送成功/发送失败的结构。此外，接收机将之前接收到的同一分组的子分组与当前接收到的子分组进行组合，并对组合后的分组进行解码，以验证发送是成功还是失败。在发送第一子分组后，发射机从接收端接收确认(ACK/NACK)。然后，如果该确认是否定确认(以下称作“NACK”)，则另外发送另一分组。此外，如果该确认是肯定(或确定)确认(以下称作“ACK”)，则结束相应分组的发送。
在利用HARQ方法来生成N个子分组的情况下，当发射机发送第M个子分组(M＜N)并且接收到ACK反馈时，发射机结束相应分组发送而并不发送其余子分组。该方法称作“提前终止方法”。在利用提前终止方法时，由于并不发送不必要的子分组，所以可以极大地提高分组传输效率。
下面，具体介绍现有技术电路信道(circuit channel)的提前终止方法。
通过电路信道来发送语音(或音频)业务(该业务对传输时延比较敏感并生成连续数据)。电路信道是不中断地这些数据传输的信道的形式。
图1例示了在CDMA2000系统中的反向链路的功率控制方法。
如图1所示，在当前广泛使用的码分多址(CDMA)2000系统中，具有电路信道结构的业务信道的帧通常对应于20ms。各个帧包括16个时隙，并且，各个时隙对应于1.25ms。由于接收机针对各个时隙发送一个PCB，因此各个时隙称作“功率控制组(power control group，PCG)”。
为了提高具有电路信道结构的业务信道的传输效率，第三代合作伙伴项目2(3GPP2)的标准化的组织正在讨论是否在电路信道中应用提前终止方法。与使得接收机接收20ms的整个帧然后对数据进行解码的传统方法不同，电路信道中的提前终止方法尝试在帧的接收期间对数据进行解码。因此，如果成功地完成数据接收，则发射机发送ACK反馈，由此中断了相应帧的发送。由于在CDMA系统中该方法中断(或停止)了不必要的发送，可以降低与其它用户的干扰。因此，可以增大整个系统的容量(或大小)。
图2例示了在反向链路业务信道中应用提前终止方法的示例。参照图2，基站在帧的接收期间尝试对数据进行解码。然后，当成功接收数据时，基站通过前向确认子信道(F-ACKSCH)来向移动台发送ACK反馈。然后，一旦接收到ACK，则移动台停止相应帧的发送。
在现有方法中，除了由于信道环境的改变而要求改变TPR的情况之外，将TPR保持在恒定的等级。在由于信道环境的改变而要求改变TPR的情况下，基站重新选择合适的值，并将新的TPR值通知给移动台。换言之，在一帧内使用固定值。
因此，现有技术方法的缺点在于，不能提高提前终止增益。
发明内容
如上所示，现有技术的方法的缺点在于，不能提高提前终止增益。
设计用于解决上述问题的本发明的目的在于，提出一种发送和接收帧的方法，该方法可以提高编码增益和提前终止增益。
通过本发明来实现和获得的技术目的并不限于这里的说明书中指出的技术目的。在本领域技术人员研究以下说明或根据书面说明书、权利要求及附图进行学习后，这里未指出的其它技术目的将变明显。
为了实现本发明的目的，提供了一种在无线通信系统中由基站发送帧的方法，该发送帧的方法包括以下步骤：利用第一业务导频比TPR来向移动台发送所述帧的第一区域；以及利用第二TPR来向所述移动台发送所述帧的第二区域，其中，所述第二TPR不同于所述第一TPR。
优选的是，所述第二区域在时间上位于所述第一区域之后，并且其中，所述第二TPR小于所述第一TPR。
优选的是，该方法还包括以下步骤：利用第三TPR来向所述移动台发送所述帧的第三区域，其中，所述第三区域在时间上位于所述第二区域之后，并且其中，所述第三TPR小于所述第二TPR。
优选的是，该方法还包括以下步骤：利用第三TPR来向所述移动台发送所述帧的第三区域，其中，所述第三区域在时间上位于所述第二区域之后，并且其中，所述第三TPR大于所述第二TPR。
优选的是，该方法还包括以下步骤：从所述移动台和所述基站预知的多个TPR增大值集合中选择一个TPR增大值，从而将所选择的TPR增大值集合的索引通知给所述移动台。
优选的是，该方法还包括以下步骤：当从所述移动台接收到肯定确认ACK时，停止发送所述帧。
为了实现本发明的目的，提供了一种在无线通信系统中由移动台接收帧的方法，该接收帧的方法包括以下步骤：利用第一TPR来从基站接收所述帧的第一区域；以及利用第二TPR来从所述基站接收所述帧的第二区域，其中，所述第二TPR不同于所述第一TPR。
优选的是，所述第二区域在时间上位于所述第一区域之后，并且其中，所述第二TPR小于所述第一TPR。
优选的是，该方法还包括以下步骤：利用第三TPR来从所述基站接收所述帧的第三区域，其中，所述第三区域在时间上位于所述第二区域之后，并且其中，所述第三TPR小于所述第二TPR。
优选的是，该方法还包括以下步骤：利用第三TPR来从所述基站接收所述帧的第三区域，其中，所述第三区域在时间上位于所述第二区域之后，其中，所述第三TPR大于所述第二TPR。
优选的是，该方法还包括以下步骤：接收由所述基站从所述移动台和所述基站预知的多个TPR增大值集合中所选择的TPR增大值集合的索引。
优选的是，该方法还包括以下步骤：在接收到整个帧之前，当接收所述帧时尝试进行解码，并且，当成功进行了解码时向所述基站发送ACK。
根据本发明的各个实施方式，TPR的值在一帧内变化。因此，可以提高在切换环境中的提前终止的增益。
本发明的优点并不仅限于此处介绍的说明书中所指出的优点，通过在书面说明书以及权利要求和附图中具体指出的结构，可以实现并获得其它优点。
附图说明
图1例示了控制CDMA2000系统中的反向链路的功率的方法。
图2例示了在反向链路业务信道中应用提前终止方法的示例。
图3例示了根据本发明的一个实施方式的、在TPR变化的同时发送帧的示例性方法。
图4例示了根据本发明一个实施方式的2级(step)降低TPR方法。
图5例示了根据本发明一个实施方式的示例性多级改变TPR方法。
图6例示了在前向链路中控制功率的方法。
图7例示了根据本发明的一个实施方式的在前向链路中控制功率的方法。
图8例示了根据本发明的第一实施方式的在反向链路中对外环功控(outer powercontrol loop)进行控制的方法。
图9例示了根据本发明的第一实施方式的在前向链路中对外环功控进行控制的方法。
图10例示了根据本发明的第二实施方式的在反向链路中对外环功控进行控制的方法。
图11例示了根据本发明的第二实施方式的在前向链路中对外环功控进行控制的方法。
图12例示了根据本发明的第三实施方式的在反向链路中对外环功控进行控制的方法。
图13例示了根据本发明的第三实施方式的在前向链路中对外环功控进行控制的方法。
图14例示了根据本发明的一个实施方式的重复发送ACK的示例。
图15例示了根据本发明的一个实施方式的重复发送NACK的示例。
图16(a)例示了根据本发明的一个实施方式的在前向链路中指定数据速率的方法，并且图16(b)例示了根据本发明的一个实施方式的在反向链路中指定数据速率的方法。
图17(a)例示了根据本发明的第一实施方式的第一基站的结构，并且图17(b)例示了根据本发明的第一实施方式的第二基站的结构。
图18例示了根据本发明的第一实施方式的移动台的结构。
图19例示了根据本发明的第二实施方式的在软切换过程中发送和接收数据的方法。
图20(a)例示了生成多项式为(561，753)的卷积码的编码器结构以及生成多项式为(557，751)的卷积码的编码器结构，并且图20(b)例示了具有组合后的这两个卷积码的编码器结构。
图21例示了1/2速率码和组合的1/4速率码中的各个的误比特率(BER)的上限。
图22例示了根据本发明的第三实施方式的基站的结构。
图23例示了根据本发明的一个实施方式的使用无线结构的发射机的发送链的一个示例。
图24例示了根据本发明的一个实施方式的使用无线结构的发射机的发送链的另一示例。
图25例示了根据本发明的一个实施方式的在使用无线结构的两个基站与切换中的移动台之间的通信过程。
图26例示了根据本发明的一个实施方式的在使用无线结构时的一个示例性切换过程。
图27例示了根据本发明的一个实施方式的在使用无线结构时的另一示例性切换过程。
图28例示了根据本发明的一个实施方式的在使用无线结构时的F-PCSCH和F-ACKSCH控制信道的一个示例性结构。
图29例示了根据本发明的一个实施方式的在使用无线结构时的F-PCSCH和F-ACKSCH控制信道的另一示例性结构。
图30例示了根据本发明的一个实施方式的在使用无线结构时的F-PCSCH和F-ACKSCH控制信道的另一示例性结构。
图31例示了具有RL导频门控(pilot gating)的RL功率控制及不具有RL导频门控的RL功率控制。
图32例示了具有RL导频门控的FL功率控制及不具有RL导频门控的FL功率控制。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的优选实施方式，在附图中例示了它们的实施例。包括附图以提供对本发明的进一步理解，并入附图而构成本申请的一部分，附图示出了本发明的各个实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在可能的情况下，在全部附图中使用相同的附图标记表示相同或类似的部件。并且，省略了与本发明的说明书无关的部分。
在本发明的全文中，当将一个部件称作“包括”一个元件(构成组件)时，除非另有说明，否则这并不表示排除了其它元件，而是表示也可以包括其它元件。此外，称为“---单元”“--器”(或“-机”)、“模块”等的术各个语表示执行至少一个功能或操作的单元，并且可以按照硬件、软件、或硬件和软件的组合来实现。
当将提前终止方法应用于电路信道时，本发明的各个实施方式介绍了可以提高该提前终止方法的增益的方法。
首先，具体介绍根据本发明的一个实施方式的、在改变(或变更)业务导频比(以下称作“TPR”)的同时发送帧的方法。
TPR是指分配给业务信道的功率与分配给导频信道的功率之间的比。更具体而言，为了确保业务信道所需的性能，将分配给业务信道的功率维持在相对于分配给导频信道的功率的恒定比率。这里，TPR表示业务信道与导频信道之间的功率分配比的值。
根据本发明的一个实施方式的发送帧的方法，该方法通过应用根据信道和系统状态、针对帧内的各个时隙而优化的TPR，来向各个时隙发送业务信号。
图3例示了根据本发明的一个实施方式的、在改变TPR的同时发送帧的示例性方法。
如图3所示，当帧的前部以较高TPR发送业务信道时、并且当帧的尾部以较低TPR发送业务信道时，提前终止方法的优点比较有效。在将提前终止方法应用于电路信道时，从接收机成功地对数据进行解码的时间点开始、到发射机中断发送相应帧的信号的时间点为止，会毫无必要地发送至少两个或更多个时隙的信号。因此，通过将帧的尾部(其中ACK反馈的概率更大)设置成具有较低TPR，可以降低被不必要地发送的信号的功率量，由此降低整个系统的干扰的等级(或干扰量)。
在根据本发明的一个实施方式的通过改变TPR来发送帧的方法中，基站可以通过各种方法来改变TPR。
首先，根据分级降低TPR方法(step reduction TPR method)，单个帧内的TPR有两个不同的值，其中，第一时隙至第N时隙利用较高的TPR值，并且第N+1时隙至最后时隙利用较低的TPR值。
根据现有技术方法，当传输数据速率是9600BPS时，一般信道环境内的全部16个时隙采用3.75dB的TPR。这里，根据分级降低TPR方法，开始8个时隙可以采用5.5dB的TPR，这对应于传统TPR的1.5倍的TPR(高了1.75dB)，并且，其余8个时隙可以采用0.75dB的TPR，这对应于比传统TPR小50％的TPR。
接下来，根据多级降低TPR方法，单个帧内的TPR具有3个不同的值，其中，将一个帧的时隙划分为多个区域，其中属于第一区域的时隙采用最高的TPR值，并且属于下一区域的时隙分别采用依次低于第一TPR(或最高TPR)的TPR值。
图4例示了根据本发明的一个实施方式的2级降低TPR方法。
参照图4，根据2级降低TPR方法，单个帧内的TPR具有3个不同的值，其中，将一个帧的时隙划分为3个不同区域，这里，属于第一区域的时隙采用最高的TPR值，属于第二区域的时隙采用次高的TPR值，并且属于第三区域的时隙采用最低的TPR值。
接下来，根据多级改变TPR方法，单个帧内的TPR具有多个值，其中，将一个帧的时隙划分为多个区域，其中属于第一区域的时隙第一TPR值，并且属于下一区域的时隙分别采用下一TPR值。
图5例示了根据本发明的一个实施方式的多级改变TPR方法。
参照图5，将一帧中的时隙划分为8个区域，并且各个区域包括两个PCG。各个区域中的时隙分别采用适合于各个组的TPR值。在图5中，在帧的起始处使用较高的TPR值，并且，随着PCG索引的增大而采用较低的TPR值。然后，在接近该帧的结束处TPR值再次变高。这样设置的目的在于，通过在帧起始处利用较高的TPR值而增大提前终止概率，另外通过在帧的结束处再次利用较高的TPR值而增大帧接收成功率。多级改变TPR方法可扩展为将单独TPR分配给全部PCG的方法。
基站和移动台获知预先确定的缺省TPR值并使用该缺省值。但是，当要求TPR值根据移动台的信道环境(或状态)而改变时，基站利用上层信令来向移动台通知这种需求。但是，根据多级改变TPR方法，由于针对各个区域而定义了TPR值，所以，如果要通过上层信令来向移动台通知针对各个区域的TPR值，则信令开销将变得过大。因此，本发明的实施方式提出了以下这种方法，其中移动台和基站获知预定的TPR增大值集合(boost value set)，并且由基站来通知校正后的TPRMOD值以及TPR增大值集合。
表1示出了根据本发明的一个实施方式的TPR增大值集合的示例。
如表1所示，在确定了移动台与基站之间的TPR增大值集合的情况下，当基站通知了校正后的TPRMOD值以及TPR增大值集合索引时，移动台可以利用下式1来计算第i个PCG的TPR(i)。
TPR(i)＝TPR_boost(i)＊TPRMOD
这里，TPR_boost(i)表示表1所述的第i个PCG的TPR_boost值。
接下来，具体介绍根据本发明的一个实施方式的、通过在前向链路中改变前向功率控制子信道的发射功率与前向业务信道的发射功率之间的比(或F-TCH与F-PCSCH之间的比，下面称作“F-TCH/F-PCSCH功率比”)来发送帧的方法。
由于前向链路的导频信道是公共信道，所以导频信道不能是功率控制的对象。因此，应当通过直接控制前向业务信道(以下称作“F-TCH”)的接收功率的功率来执行前向链路的功率控制。这里，当前向业务信道提供可变数据速率业务(诸如语音(或音频)业务)时，由于传输速率的不确定性，所以接收机不能直接对业务信道的接收功率进行测量。
图6例示了在前向链路中控制功率的方法。
如图6所示，基站通过前向链路来向移动台发送业务信道以及前向功率控制子信道(以下称作“P-CSCH”，该P-CSCH作为用于控制反向发射功率的PCB反馈信道)。由于F-PCSCH具有固定的数据速率，因此，F-PCSCH可以直接用于测量接收功率。F-TCH的发射功率由F-TCH/F-PCSCG功率比来限定，并且根据现有技术方法，在一帧内维持F-TCH/F-PCSCG功率比不变。在F-TCH的数据传输速率为9600BPS时，移动台测量F-PCSCH的接收功率，以利用预知的F-TCH/F-PCSCG功率比，由此计算每接收比特的能量/噪声(Eb/No)密度。此后，移动台将Eb/No与该设置点进行比较，以生成功率控制比特(以下称作“PCB”)，由此通过反向功率控制子信道(以下称作“R-PCSCH”)来向基站发送所生成的PCB，并控制F-TCH和F-PCSCH的发射功率。
图7例示了根据本发明的一个实施方式的在前向链路中控制功率的方法。
根据本发明的一个实施方式，F-TCH/F-PCSCH功率比在一帧内变动，例如，如图7所示，当数据速率为9600BPS时，并且当基准值为0dB时，应用1级减少方法，使得开始8个时隙可以使用1.75dB的F-TCH/F-PCSCH功率比，其对应于基准比率的1.5倍的F-TCH/F-PCSCH功率比，并使得其余8个时隙可以使用-3dB的F-TCH/F-PCSCH功率比，其对应于低于基准比率50％的F-TCH/F-PCSCH功率比，由此来进行发送。
因此，移动台测量F-PCSCH的接收功率，并将FL-PCB的接收Eb/No与该设置点进行比较，以生成反向链路PCB(RL-PCB)，并将所生成的RL-PCB发送给基站，由此执行前向链路功率控制。
此外，基站将一帧内的时隙划分为多个区域，并且可以预先将每个区域的F-TCH/F-PCSCH功率比通知给移动台。因此，当F-TCH的数据传输速率是9600BPS时，移动台可在各个区域中测量F-PCSCH的接收功率，以使用相应区域的预知的F-TCH/F-PCSCH功率比，由此计算每接收比特的能量/噪声(Eb/No)密度。此后，移动台可以将Eb/No与该设置点进行比较，由此生成PCB。
接下来，具体介绍根据本发明的一个实施方式的、对外环功控进行控制的方法。
通常，经由外环功控和内功控环来进行功率控制。
内功控环在接收机中测量接收信号的能量。然后，当接收信号的能量大于预定的设置点时，向发射机发送下调功率控制命令。当接收信号的能量低于预定的设置点时，向发射机发送上调功率控制命令。由此，进行功率控制。外环功控对应于对用在内功控环的设置点进行控制，使得能够满足目标误帧率(目标FER)。
根据对外环功控进行控制的一般方法，在目标FER是F的情况下，当出现帧错误时，接收机以xdB来增大设置点。然后，当成功解码了该帧时，接收机以x/(1-1/F)dB来降低设置点。例如，在目标FER是1％的情况下，当出现帧错误时，接收机将设置点增大1dB。然后，当成功解码了该帧时，接收机将设置点降低1/(1-1/0.01)dB＝1/99dB。
此时，如果将对应于设置点的增大量的xdB的x值设置为具有较高的值，并且当改变了信道环境变化所需要的设置点时，其优点在于，进行接收的移动台可以即刻改变设置点。但是，在并未经历变化并具有稳定设置点的信道环境中，所使用的设置点可能会在所要求的设置点周围不稳定(或可能抖动)，从而会造成严重的问题。此外，将当由于即时突发噪声所导致的相继出现帧错误时所使用的设置点设置为大于所要求的设置点。因此，对于所使用的设置点而言需要较长的时间来回归到所需的设置点。
因此，为了解决这个问题，当将提前终止方法应用于电路信道时，本发明的实施方式提出了一种对外环功控进行控制的方法。
首先，参照图8和图9具体说明本发明的第一实施方式的对外环功控进行控制的方法。
根据提前终止方法，接收机在已接收到帧的一部分的情况下尝试进行解码。在本发明的实施方式中，在尝试进行解码的多个点中，设置了目标解码尝试的至少一个或多个点，由此来确定目标解码尝试点的目标FER，使得目标解码尝试的设置点满足接收到整个帧的点处的目标FER。接下来，将内功控环的设置点控制为使得能够满足在针对目标解码的决定点处的目标FER。
例如，当接收到整个帧的点的目标FER对应于1％时，可以将针对目标解码的尝试的点处的目标FER设置为20～50％。另外，可将内功控环的设置点控制为使得能够满足针对目标解码的尝试的点处的目标FER。
图8例示了根据本发明的第一实施方式的在反向链路中对外环功控进行控制的方法，并且图9例示了根据本发明的第一实施方式的在前向链路中对外环功控进行控制的方法。
参照图8，基站对目标解码尝试点的目标FER进行控制，使得能够满足最终FER(该最终FER对应于接收到整个帧的点的目标FER)。另外，基站控制该设置点，使得能够满足目标解码尝试点的目标FER。此外，当基站从移动台接收到信号时，基站将接收到的信号的能量与该设置点进行比较，以生成功率控制命令，由此向移动台发送所生成的命令。
参照图9，移动台对目标解码尝试点的目标FER进行控制，使得能够满足最终FER(该最终FER对应于接收到整个帧的点的目标FER)。另外，移动台控制设置点，使得能够满足目标解码尝试点的目标FER。此外，当移动台从基站接收到信号时，移动台将接收到的信号的能量与该设置点进行比较，以生成功率控制命令，由此向基站发送所生成的命令。
接下来，参照图10和图11来具体介绍根据本发明的第二实施方式的对外环功控进行控制的方法。
根据本发明的第二实施方式，当接收机向发射机发送针对接收到整个帧的点的目标FER时，发射机设置目标解码尝试点的目标FER，使得能够满足接收到整个帧的点的目标FER。然后，当发射机向接收机发送所设置的目标FER时，接收机对内功控环的设置点进行控制，使得能够满足接收到的目标FER。
当数据速率可变(诸如音频(或语音)数据)时，存在零数据速率。更具体而言，在一些情况下实质上并不将数据发送到帧，当对帧的解码失败时，接收机难以识别出对帧的解码是由于信道错误而失败，还是对帧的解码是由于不存在传输数据而失败。因此，在本发明的第二实施方式中，如果接收机将在设定的时间段成功解码的帧的数量通知给发射机，则发射机在考虑到针对成功解码的帧的数量的测量时间长度、成功解码的帧的数量、以及不具有数据传输的帧的数量的情况下来设置目标解码尝试点的目标FER，使得能够满足接收到整个帧的点的目标FER，由此向接收机通知所设置的目标FER。
图10例示了根据本发明的第二实施方式的在反向链路中对外环功控进行控制的方法，并且图11例示了根据本发明的第二实施方式的在前向链路中对外环功控进行控制的方法。
参照图10，基站发送最终FER(该最终FER对应于已经接收到整个帧的点处的目标FER)，并发送在设定的时间段内成功解码的帧的数量。相应地，移动台在考虑到针对成功解码的帧的数量的测量时间长度、成功解码的帧的数量、以及不具有数据传输的帧的数量的情况下来设置目标解码尝试点的目标FER，使得能够满足接收整个帧的点的目标FER，由此向基站通知所设置的目标FER。另外，基站对内功控环的设置点进行控制，使得能够满足接收到的目标FER。此外，当基站从移动台接收到信号时，基站将接收到的信号的能量与该设置点进行比较，以生成功率控制命令，由此向移动台发送所生成的命令。
参照图11，移动台发送最终FER(该最终FER对应于已经接收到整个帧的点处的目标FER)，并发送在设置的时间段成功解码的帧的数量。因此，基站在考虑到针对成功解码的帧的数量的测量时间长度、成功解码的帧的数量、以及不具有数据传输的帧的数量的情况下来设置目标解码尝试点的目标FER，使得能够满足接收到整个帧的点的目标FER，由此向基站通知所设置的目标FER。另外，移动台对内功控环的设置点进行控制，使得能够满足接收到的目标FER。此外，当移动台从基站接收到信号时，移动台将接收到的信号的能量与该设置点进行比较，以生成功率控制命令，由此向基站发送所生成的命令。
接下来，参照图12和图13来具体介绍根据本发明的第三实施方式的对外环功控进行控制的方法。
根据本发明的第三实施方式，当接收机向发射机发送接收整个帧的点的目标FER时，发射机对发送信号进行补偿，使得能够满足接收到整个帧的点的目标FER。
图12例示了根据本发明的第三实施方式的在反向链路中对外环功控进行控制的方法，并且图13例示了根据本发明的第三实施方式的在前向链路中对外环功控进行控制的方法。
参照图12，基站向移动台发送接收到整个帧的点的目标FER。相应地，移动台计算目标解码尝试点的目标FER，使得能够满足接收到整个帧的点的目标FER。然后，移动台利用从基站接收到的ACK/NACK来计算目标解码尝试点的FER。此外，移动台将通过利用ACK/NACK计算出的目标解码尝试点的FER与目标FER进行比较，由此补偿发送信号的TPR。
此时，基站利用内功控环的设置点的预定值。
参照图13，移动台向基站发送接收到整个帧的点的目标FER。相应地，基站计算目标解码尝试点的目标FER，使得能够满足接收到整个帧的点的目标FER。然后，基站通过利用从移动台接收到的ACK/NACK来计算目标解码尝试点的FER。此外，移动台将通过利用ACK/NACK计算出的目标解码尝试点的FER与目标FER进行比较，由此补偿发送信号的TPR。这里，TPR表示F-TCH/F-PCSCH功率比。
此时，移动台利用内功控环的设置点的预定值。
接下来，具体介绍根据本发明的一个实施方式的、用于发送肯定确认/否定确认(以下称作“ACK/NACK”)的方法。
在将提前终止方法应用于电路信道时，确认信道(以下称作“ACKCH”)的性能非常重要。确认错误包括：ACK2NACK错误，其中将ACK识别为NACK；以及NACK2ACK错误，其中将NACK识别为ACK。当出现ACK2NACK错误时，发射机不能对相应帧的传输执行提前终止，因此不能获得提前终止增益。当出现NACK2ACK错误时，即使接收机并没有成功解码出相应帧，但是发射机仍然对相应帧的传输执行提前终止，从而增大了FER。
因此，为了解决上述问题，根据本发明的一个实施方式，移动台重复发送ACK/NACK，直到相应帧结束为止。
图14例示了根据本发明的一个实施方式的重复发送ACK的示例。并且，图15例示了根据本发明的一个实施方式的重复发送NACK的示例。
图14和图15分别例示了在前向链路业务中的ACK/NACK传输。但是，本发明也可以应用于反向链路业务中的ACK/NACK传输。
如图14所示，移动台在解码尝试点进行解码、并且解码成功时，移动台向基站连续地发送ACK信号，直到相应帧结束为止。因此，即使出现ACK2NACK错误，如果，基站在没有任何错误的情况下接收到发送的下一ACK信号，则帧的发送仍然可以提前终止。
如图15所示，当出现NACK2ACK错误时，基站接收到ACK并停止发送帧。然后，当在没有任何错误的情况下接收到发送的下一NACK信号时，基站继续发送帧。
下面，具体介绍根据本发明的一个实施方式的、用于指定数据速率的方法。
当将提前终止方法应用于电路信道时，接收机在各个解码尝试点进行解码。因此，与仅在帧的结束处尝试进行解码一次相比，接收机的复杂度增大。具体而言，当业务信道的数据速率对应于可变速率时，应当通过采用在全部解码尝试点处的可变速率组内的全部速率，来执行盲速率解码。
为了提高提前终止方法的效果，因为应当在较短的时间段内完成解码、并且由于应当将ACK反馈发送给发射机(从而停止或结束任何更多不必要的发送)，所以接收机应当快速地进行解码。但是，为了在较短的时间段内通过采用在可变速率组内的全部速率来执行解码，最终将增大接收机的复杂度。
因此，本发明的实施方式提出了一种针对接收机指定帧的数据速率或数据速率子组的方法。
图16(a)例示了根据本发明的一个实施方式的在前向链路中指定数据速率的方法，并且图16(b)例示了根据本发明的一个实施方式的在反向链路中指定数据速率的方法。
ACKSCH不太可能用在帧的起始处。因此，如图16(a)和图16(b)所示，在帧的起始处，ACKSCH的源可用于指定数据速率。更具体而言，在帧的起始处，ACKSCH的源可用于速率指示子信道(以下称作“RISCH”)。根据本发明的实施方式，在帧的起始处，将同一无线源或同一CDMA码源用作RISCH，并且，在帧的结束处将同一源用作ACKSCH。
当例如在CDMA 2000系统中发送语音(或音频)信号时，业务信道的数据速率可由以下5种可变数据速率组成：9600BPS、4800BPS、2400BPS、1200BPS及0BPS。此时，数据速率可以表示为表2所示。表2示出了针对各个数据速率经由RISCH发送的调制符号的一个示例。更具体而言，发射机向接收机发送与表2所示的数据速率对应的符号，使得接收系统能通知帧的数据速率。
[表2]
  数据速率  RISCH上的调制符号
  9600BPS  1
  4800BPS  -1
  2400BPS  J
1200BPS -j
  0BPS  0
此外，发射机可以按照如表3或表4所示的方式来调制RISCH。表3示出了针对各个数据速率经由RISCH发送的调制符号的另一示例。而且，表4示出了针对各个数据速率经由RISCH发送的调制符号的另一示例。
[表3]
Figure BDA0000046365020000161
[表4]
如表3或表4所示，当将多个数据速率调制为同一符号时，即使在传输过程中在RISCH中出现错误，但是，在接收机中正确解调出信号的概率较高。由于接收机能解码最高数据速率，所以接收机可同时对多个较低数据速率进行盲速率解码。
在语音业务的情况下，表4将调制符号0分配给9600BPS及0BPS(其具有最高出现频率水平)，从而具有降低RISCH发射功率的开销的优点。
当发射机经由RISCH向接收机发送调制符号(如表1至3所示)时，接收机采用与该调制符号对应的数据速率，由此对解码尝试点进行解码。另外，当在解码尝试点处未成功地执行该解码时，接收机在接收到整个帧之后针对全部数据速率组来执行盲速率解码。
当RISCH中出现错误时，由于RISCH是在帧的起始处发送，所以帧的开头衰减。但是，当帧的开头衰减时，该帧的提前终止的概率减小。因此，在RISCH中几乎不存在由错误所造成的业务信道性能的任何劣化。
下面，更具体地介绍根据本发明的一个实施方式的、利用否定NACK(negativeNACK)的紧急功率控制方法。
当将提前终止方法应用于电路信道时，ACKSCH发送作为ACK的调制符号1以及作为NACK的调制符号0，以减少发射功率的开销。更具体地说，在NACK的情况下，由于发送到ACKSCH的信号的功率是0，所以可减少ACKSCH的发射功率的开销。
本发明的实施方式提出了一种用于发送否定NACK的方法。根据本发明的实施方式，调制符号1作为ACK而被发送，调制符号0作为NACK而被发送，并且调制符号-1作为否定NACK而被发送。
否定NACK可用于进行紧急功率控制。
例如，接收机在解码尝试点对业务信道的接收能量进行测量。然后，当接收机确定了该帧的接收能量不满足在帧的结束点处成功接收帧所需的能量时，接收机向发射机发送否定NACK，使得发射机能增大业务信道的发射功率。
在另一示例中，当接收机接收到的信号的能量比功率控制设置点低了预定等级或低了更多时，接收机向发射机发送否定NACK，并且，接收到该否定NACK的发射机将发射功率增大PC_UP_SIZE+BOOST_UP[dB]。
更具体而言，当功率控制基准信道的接收能量(Rx_Pwr)比控制设置点的功率低了预定等级(Boost_Th)或低了更多时(Rx_Pwr＜(设置点-Boost_Th))，接收机向发射机发送否定NACK，此时，由于在一般功率控制过程中接收能量低于设置点(Rx_Pwr＜设置点)，所以向发射机发送上调功率控制命令。通常，当发射机接收到上调功率控制命令时，将发射功率增大PC_UP_SIZE。另选的是，当发射机接收到上调功率控制命令及否定NACK这两者时，将发射功率增大PC_UP_SIZE+BOOST_UP[dB]。
此外，在ACK/NACK反馈信道比PCB反馈信道更可靠的情况下，当发射机接收到否定NACK时，发射机忽略接收到的功率控制命令，并可以将发射功率增大PC_UP_SIZE+BOOST_UP[dB]。
另外，根据本发明的一个实施方式，当移动台在切换状态(或情形)中从两个基站接收到功率控制命令、由此执行反向链路信道的功率控制的情况下，当移动台在特定时间窗内从这两个基站接收到否定NACK时，移动台可以将发射功率增大PC_UP_SIZE+BOOST_UP[dB]。
下面，具体介绍根据本发明的一个实施方式的、在软切换过程中发送和接收数据的方法。
在软切换过程中，移动台从两个或更多个基站接收承载同一信息的业务信道。然后，移动台对从两个或更多个基站中的各个基站接收到的业务信道进行解调，并对解调后的业务信道进行组合，由此执行解码。
在CDMA系统中，通过扩频码来对单个基站发送的业务信道进行区分(或识别)。更具体而言，基站将不同的沃尔什码分配给各个业务信道。然后，基站利用所分配的沃尔什码来调制信号，由此来发送调制后的信号。此时，为了在单个基站中发送多个业务信道而彼此不产生干扰，在业务信道中针对FEC信道编码的编码速率应当较高。在CDMA2000系统中，在无线配置4的情况下，在前向链路的业务信道中针对FEC信道编码的编码速率是1/2。
当编码速率为1/2时，在应用提前终止方法的情况下，仅当已接收到20ms的帧的至少一半或更多时，在解码尝试点处的解码才可能成功。换言之，当仅接收了不到帧的一半时的解码成功率等于0。
因此，存在以下的问题：无法提高提前终止方法的增益。
在现有技术方法中，在软切换过程时，移动台从多个基站接收同一信息。因此，移动台不能使用提前终止的大部分优点。因此，本发明的实施方式提出了一种发送和接收数据的方法，该方法可以通过使得在与移动台进行通信的多个基站分别使用不同的模式或码来发送数据，来提高软切换环境中的提前终止的增益。
针对通过使得在与软切换环境中的移动台进行通信的多个基站分别利用不同的模式或码来发送数据、并通过使得该移动台对不同模式或码进行组合，来获得较高编码增益的过程，将该过程称作“码组合(或联合)软切换”。
首先，具体介绍根据本发明的第一实施方式的、在软切换过程中发送和接收数据的方法。
根据第一实施方式，当与处于软切换过程中的移动台进行通信的多个基站分别发送承载同一信息的业务信道时，该多个基站改变用于发送信道编码后的编码比特的相应次序，由此增大提前终止方法的增益。下面，参照图17和图18来介绍使得两个基站与在软切换过程中的移动台进行联系的示例。
图17(a)例示了根据本发明的第一实施方式的第一基站的结构，并且图17(b)例示了根据本发明的第一实施方式的第二基站的结构。
如图17(a)和图17(b)所示，根据本发明的第一实施方式的基站包括：添加循环冗余校验(以下称作“CRC”)及尾比特单元171、编码器172、速率匹配单元173、包括循环移位器的交织器174、以及扩频器及调制器175。
当输入了信息比特序列时，添加CRC及尾比特单元171将CRC和尾比特添加到该信息比特序列中。编码器172对该信息比特序列进行编码。
速率匹配单元173进行速率匹配，这将编码后的信息比特序列匹配到信道的发送比特。更具体而言，速率匹配是将针对各个传输时间间隔(TTI)要发送的数据的量匹配到实际信道的最大发送量的处理。
交织器174对传统的交织进行循环移位，这按照特定区域来对信息比特序列的次序进行重新排列，并对序列进行交织。扩频器及调制器175对循环移位后的序列进行扩频和调制。调制后的序列经由发射天线而发送。
交织器174按照预定循环移位值来对序列进行移位。根据本发明的第一实施方式，第一基站的循环移位值与第二基站的循环移位值不同。如果从该交织器输出的序列是b0，b1...bN-1，则当该循环移位器的循环移位值等于a时，从该循环移位器输出的比特序列变为ba，ba+1...bN-1，b0，b1...ba-1。此时，N表示从交织器输出的序列的长度。
例如，在CDMA 2000系统中，当切换中的移动台与两个基站进行通信时，并且，当这两个基站按照编码速率1/2来对要在前向链路中发送的信息比特进行FEC信道编码时，并且，当第一基站的循环移位器的循环移位值等于0时，并且，当第二基站的循环移位器的循环移位值等于N/2时，从第一基站的循环移位器输出的比特序列为b0，b1...bN-1，并且从第二基站的循环移位器输出的比特序列为bN/2，bN/2+1...bN/2-1。因此，第一基站按照b0，b1...bN-1的次序来发送数据，并且第二基站按照bN/2，bN/2+1...bN/2-1的次序来发送数据。因此，当切换中的移动台接收到20ms帧的1/2时，第一基站接收到整个序列(b0，b1...bN-1)。因此，当仅接收到20ms帧的1/2时，接收编码速率变为1/2，从而在接收到20ms帧的1/2的点处增大了成功解码处理的概率。另外，可以增大当接收到20ms帧的1/4以上及及该帧的1/2以下时成功解码处理的概率。
此外，在前向链路中，当基站按照编码速率1/2来对要发送的信息比特进行FEC信道编码时，将一个信息比特修改为两个奇偶校验比特。然后，依次发送由交织器交织后的第一奇偶校验序列和第二奇偶校验序列。当将本发明的第一实施方式应用于这种发送方法时，第一基站向切换中的移动台发送交织后的第一奇偶序列，然后发送交织后的第二奇偶校验序列。第二基站发送交织后的第二奇偶序列，然后发送交织后的第一奇偶校验序列。
在前向链路中，为了发送用于反向链路功率控制的功率控制命令，对业务信道的编码比特的一部分进行打孔，并在这里插入用于发送功率控制命令的F-PCSCH。如果没有对由与切换中的移动台进行通信的多个基站所发送的比特序列进行循环移位，则由多个基站进行打孔后的业务信道的位置(用于发送F-PCSCH)彼此相同。因此，在多个基站的各个中基站中，对相同的编码比特进行打孔。但是，如在本发明的第一实施方式中所示，如果多个基站对要发送的比特序列按照相应循环移位值中的各个值进行循环移位(这些值彼此不同)，则在多个基站的各个基站中，业务信道中的用于发送F-PCSCH的打孔位置彼此不同。因此，可以获得附加的编码增益。
如图17所示，交织器174可包括循环移位器，或者，可将该交织器和循环移位器实现为基站的其它元件。如果交织器174包括循环移位器，则与切换中的移动台进行通信的多个基站的各个基站可使用不同的交织器模式，以按照不同次序来发送各自的序列。
例如，当两个基站与切换中的移动台进行通信时，第一基站可以利用第一交织器模式，并且第二基站可以利用第二交织器模式。此时，通过利用第二交织器模式而交织的序列对应于通过利用第一交织器模式而交织的序列的循环移位结果。
当该交织器的输出序列的长度是N时，并且当利用第二交织器模式而交织的序列按照N/2来对利用第一交织器模式而交织的序列进行循环移位时，如果利用第一交织器模式而交织的序列是b0，b1...bN-1，则利用第二交织器模式而交织的序列是bN/2，bN/2+1...bN/2-1。
更具体而言，当两个基站与切换中的移动台进行通信时，第一基站的循环移位值可以等于0，并且第一基站的循环移位值可以等于N/2。
另外，当超过两个基站与切换中的移动台进行通信时，各个基站的循环移位值可以等于0或N/2。
此外，可以考虑各种循环移位值。例如，可以考虑1/4的倍数作为循环移位值，而不是采用1/2的倍数。更具体而言，当两个或更多个基站与切换中的移动台进行通信时，针对4个基站的各个基站的循环移位值可以是{0、N/4、2*N/4、3*N/4}中的一个。
当与移动台进行通信的基站发生了改变时，当基站向移动台发送切换方向消息时，新添加的基站会通知正在使用的循环移位值以及新分配的解码尝试点。
图18例示了根据本发明的第一实施方式的移动台的结构。
如图18所示，根据本发明的第一实施方式的移动台包括：射频及模-数转换器(RF及AD转换器)181；针对第一基站(BS1)的解扩器及解调器182a；针对第一基站的去交织器183a(包括针对BS1的循环移位器)；针对第二基站(BS1)的解扩器及解调器182b；针对第二基站的去交织器183b(包括针对BS1的循环移位器)；将由各个基站去交织后的信息进行组合的组合器184；以及解码器缓冲器185。
RF及AD转换器181将接收到的模拟信号转换成数字信号。针对BS1的解扩器及解调器182a对从第一基站接收到的信号进行解扩和解调。接着，针对第一基站的去交织器183a(包括针对BS1的循环移位器)在考虑到第一基站的循环移位值的情况下对从第一基站接收到的信号进行循环移位。然后，去交织器183a对循环移位后的接收信号进行去交织。此时，可将循环移位器和去交织器183a分别实现为移动台的独立元件。
此外，针对BS2的解扩器及解调器182b对从第二基站接收到的信号进行解扩和解调。接着，针对第二基站的去交织器183b(包括针对BS2的循环移位器)在考虑到第二基站的循环移位值的情况下对从第二基站接收到的信号进行循环移位。然后，去交织器183b将循环移位后的接收信号进行去交织。此时，可将循环移位器和去交织器183b分别实现为移动台的独立元件。
此外，通过组合器184来将第一基站的去交织信号与第二基站的去交织信号组合成单个信号，并将其存储在解码器缓冲器185中。因此，移动台将第一基站的去交织信号与第二基站的去交织信号进行组合，由此对组合后的信号进行解码。在接收整个帧之前，当移动台在帧接收期间尝试数据解码时，并且当数据接收成功时，移动台通过反向确认(ACK)信道来向基站发送ACK。然后，接收到ACK的基站停止(或终止)发送相应帧。此时，可由基站将移动台尝试进行解码的点(或移动台的解码尝试点)通知给移动台。如在本发明的第一实施方式中所示，当移动台将第一基站的信号与第二基站的信号进行组合并对组合后的信号进行解码时，可以增大提前终止的概率。
下面，具体介绍根据本发明的第二实施方式的、在软切换过程中发送和接收数据的方法。
根据本发明的第二实施方式，与软切换过程中的移动台进行通信的两个或更多个基站通过利用卷积码来对要发送的数据进行FEC信道编码。这里，两个或更多个基站的各个基站利用不同的卷积码生成多项式。此外，由于移动台对从两个或更多个基站接收到的信号进行组合并对组合后的信号进行解码，所以，编码速率可能低于一个基站的编码速率，从而提高了提前终止方法的增益。
图19例示了根据本发明的第二实施方式的在软切换过程中发送和接收数据的方法。
参照图19，软切换中的移动台与两个基站进行通信，并且，这两个基站利用编码速率为1/2的卷积码，以对要发送的数据进行FEC信道编码。这里，第一基站和第二基站分别利用不同的卷积码生成多项式。因此，由于移动台对从第一基站和第二基站的各个基站接收到的信号进行组合并对组合后的信号进行解码，所以，编码速率为1/4，并且，可以增大当接收到少于帧的1/2时执行成功解码处理的概率。
当基站的编码速率是1/2时，并且当帧的长度是20ms时，由于不处于软切换环境中的移动台进行成功解码处理的概率是零，因此，当仅接收到少于帧的1/2时，才由基站来分配位于超过了10ms处的解码尝试点。但是，当不处于软切换区域的移动台移动至软切换区域、以与多个基站进行通信时，另外为该移动台分配位于10ms内的解码尝试点。
此外，在与切换中的移动台进行通信的基站发生了改变的情况下，当基站向移动台发送切换方向消息时，新添加的基站会通知该基站所使用的循环移位值以及新分配的解码尝试点。此外，基于与切换中的移动台进行通信的基站的数量来预先决定解码尝试点，并且，移动台可以在预定的解码点处尝试进行解码。
在本发明的该实施方式中，将介绍当切换中的移动台与两个基站进行通信时指定由两个基站使用的卷积码的方法。
图20(a)例示了生成多项式为(561，753)的卷积码的编码器结构以及生成多项式为(557，751)的卷积码的编码器结构。并且，图20(b)例示了具有组合后的这两个卷积码的编码器结构。
即使在输入序列相同的情况下，但是，各自具有不同的生成多项式的两个卷积码仍然分别生成不同的码字。但是，如图20(b)所示，可将各自具有不同的生成多项式的两个卷积码与具有较低编码速率的卷积码进行组合。
当假设与处于软切换中的移动台进行通信的两个基站中的各个基站使用编码速率为1/2的卷积码时，由于移动台将从这两个基站分别接收到的不同的码中的各个码进行组合，所以，编码速率为1/4。因此，应当按照编码速率为1/4的组合的卷积码具有优良性能的方式，来确定由这两个基站所使用的生成多项式。
此外，由于移动台在切换过程之前和之后立即与一个基站进行通信，因此，应当按照编码速率为1/2的两个卷积码分别具有优良性能的方式，来确定由这两个基站所使用的生成多项式。更具体而言，在启动切换过程之前，移动台与服务基站进行通信。此外在切换过程之后，由于移动台与目标基站进行通信，所以，由这两个基站中的各个基站所使用的1/2速率的卷积码的性能与编码速率为1/4的组合的卷积码的性能同样重要。
但是，当考虑到编码速率1/4的编码增益大于编码速率1/2的编码增益的事实时，应当首先考虑由各个基站所使用的1/2速率卷积码的性能。
因此，在本发明的第二实施方式中，用于设计要由这两个基站所使用的卷积码的标准以下内容组成：首先，能够示出由两个基站分别使用的1/2速率卷积码的良好性能；其次，能够示出编码速率为1/4的组合的卷积码的较高性能。
表5示出了当编码速率为1/2时，并且当约束长度对应于k＝9时的生成多项式。
[表5]
 名称   八进制的生成多项式   d∞(自由距离)
 Johannesson   557，751   12
 Chambers   515，677   12
 3GPP2   561，753   12
在表5所示的生成多项式中，能够示出最优性能的生成多项式是(561，753)。因此，选择了生成多项式(561，753)。下面，将分析当将所选择的生成多项式(561，753)与生成多项式(557，751)组合时的示例以及当将所选择的生成多项式(561，753)与生成多项式(515，677)组合时的示例。
表6示出了这些生成多项式的组合。
[表6]
Figure BDA0000046365020000231
图21例示了针对1/2速率码和组合的1/4速率码中的各个的误比特率(BER)的上限。
参照图21，当编码速率是1/4时，3GPP2+Jonannesson的性能略微劣化。但是明显的是，当编码速率是1/2时，3GPP2+Jonannesson表现出最优性能。当编码速率是1/4时，1/4速率的3GPP2+Jonannesson码的性能与表现最优性能的1/43GPP2码并没有很大差别。因此，根据本发明的第二实施方式的标准，选择了3GPP2+Jonannesson码。
下面，具体介绍根据本发明的第三实施方式的、在软切换过程中发送和接收数据的方法。
根据本发明的第三实施方式，当对要发送的数据进行速率匹配时，与处于软切换中的移动台进行通信的多个基站中的各个基站利用不同的速率匹配模式，以提高附加的编码速率及提前终止方法的增益。
图22例示了根据本发明的第三实施方式的基站的结构。
如图22所示，根据本发明的第三实施方式的基站包括：添加CRC及尾比特221、编码器222、速率匹配单元223、交织器224、以及扩频器及调制器225。
当输入了信息比特序列时，添加CRC及尾比特221对该信息比特序列添加CRC和尾比特。编码器222对该信息比特序列进行FEC编码。
速率匹配单元223执行速率匹配，这将编码后的信息比特序列与信道的发送比特相匹配。更具体而言，速率匹配是将针对各个传输时间间隔(TTI)要发送的数据的量与实际信道的最大传输量相匹配的处理。在此，与处于切换中的移动台进行通信的多个基站中的各个基站分别使用不同的速率匹配模式。因此，由多个基站的各个基站所发送的序列彼此不同。
交织器224对传统的交织进行循环移位，这将按照特定区域来对信息比特序列的次序进行重新排列，并对序列进行交织。扩频器及调制器225将循环移位后的序列进行扩频和调制。调制后的序列经由发射天线经过RF端而发送。
下面，介绍根据本发明的一个实施方式的无线配置。
当将用于提高语音(或音频)容量的上述方法应用于无线通信系统时，可以增大由无线通信系统所容纳的用户的最大数量。但是，由于在CDMA系统的前向链路中通过沃尔什码来标识业务信道，所以，可由CDMA系统支持的业务信道的数量受限于沃尔什码的数量。在CDMA2000系统的前向链路中，由于各个语音(或音频)业务信道由长度为128的沃尔什码来限定，所以，除非通过利用准正交码来对该沃尔什码进行扩充，否则在1.25MHz的前向链路中的可支持的语音(或音频)业务信道的最大数量不能超过128。
当移动台处于切换区域中时，由于业务信道是从多个基站分配的，因此，使用了支持多个基站中的各个基站的沃尔什码。更具体而言，当移动台处于具有设置为活动扇区的N个扇区的N路切换区域中时，从N个扇区中的各个扇区分配长度为128的沃尔什码。
当全部移动台都处于非切换区域时，在每扇区1.25MHz频段中最多能容纳128个用户。但是，当全部移动台处于2路切换区域时，在每扇区1.25MHz频段中实际能容纳的用户数量减少为64个。更具体而言，随着位于切换区域中的移动台数量的增大，并且随着位于切换区域中的活动扇区数量的增大，则针对每个扇区实际能容纳的用户的最大数量减小。
在本发明的此实施方式中，为了在切换过程中节省(或节约)过多需要的沃尔什码支持(walsh code support)，将沃尔什码进行时间划分(time-divide)，以形成基础信道，从而按照相应单位来执行信道分配。因此，传统的电路信道是由依据沃尔什码的长度的沃尔什码索引来限定。但是，根据本发明的一个实施方式，基础信道是由依据沃尔什码长度及时间索引由沃尔什码索引来限定的。
例如，当通过沃尔什码索引的偶数编号PCG来限定一个基础信道时，并且当通过奇数编号PCG来限定另一基础信道时，可以通过只利用一个沃尔什码来限定两个基础信道。
在另一示例中，当通过单个沃尔什码索引的20ms帧的开始10ms来限定一个基础信道时，并且当通过同一20ms帧的下一10ms来限定另一基础信道时，可以只利用一个沃尔什码来限定两个基础信道。
此外，可以对一个沃尔什码进行时间划分，以划分三个或多个基础信道。
当将单个沃尔什码进行时间划分、以限定多个基础信道时，各个基础信道可具有1或更高的传输编码速率。此时，为了使得接收机成功接收数据，发射机向多个基础信道发送该数据，使得接收机的组合后的编码速率小于1。
图23例示了根据本发明的一个实施方式的使用无线结构的发射机的发送链的一个示例。
如图23所示，在根据本发明的一个实施方式的使用无线结构的发射机的发送链中，业务信道由两个基础信道组成，即，前向主业务信道(以下称作“F-PTCH”)以及前向辅业务信道(以下称作“F-STCH”)。
图23例示了以下这种示例，其中将一个沃尔什码时间划分为偶数编号PCG和奇数编号PCG，以限定两个基站信道，并且其中，以编码速率1/2来对业务信息进行编码，并且其中，将该业务信道发送到这两个基础信道。此时，各个基础信道的编码速率为1。而且，为了使得接收机能成功接收信息，接收机应当从两个或更多个基础信道中接收该业务信息。
参照图23，各个基础信道接收到通过同一交织器的比特序列，以针对各个基础信道独立地进行循环移位。然后，通过利用分配给各个基础信道的沃尔什码来对循环移位后的结果进行扩频和调制，由此从分配给各个基础信道的PCG发送信号。这里，并不从未分配的PCG发送信号。在图23中，可以改变扩频器及调制器以及PCG选择器的次序。
对处于非切换区域中的移动台分配两个基础信道，F-PTCH和F-STCH，以成功接收业务信息。当F-PTCH和F-STCH的循环移位值等于0时，并且当F-PTCH和F-STCH中的各个的沃尔什码索引彼此相同时，并且当将F-PTCH分配给帧的奇数编号PCG时，并且当将F-STCH分配给帧的偶数编号PCG时，根据本发明一个实施方式的发射机的发送信号与现有技术的发射机的发送信号完全相同。
图24例示了根据本发明的一个实施方式的使用无线结构的发射机的发送链的另一示例。
如图24所示，由串并转换块(或单元)将速率匹配后的比特序列划分为两个序列。然后，对各个序列进行交织和循环移位，从而对其进行扩频和调制。另外，将调制后的信号映射到分配给基础信道的PCG，从而进行发送。
下面将介绍在软切换环境中根据本发明的一个实施方式的利用无线结构的示例。
图25例示了根据本发明的一个实施方式的在使用无线结构的两个基站与切换中的移动台之间的通信过程。
参照图25，当F-PTCH的循环移位值等于0，当交织器的输出序列的长度为N时，并且当F-STCH的循环移位值等于N/16时，当F-PTCH和F-STCH各自的沃尔什码索引彼此相同时，并且当将F-PTCH和F-STCH均分配给帧的奇数编号PCG时由此进行发送时，则按照PCG为单位信号传输具有50％的占空比周期。因此，当与提前终止方法组合时，可以降低在完成提前终止和接收ACK反馈的过程期间非必要而发送的信号的功率。
图26例示了根据本发明的一个实施方式的在使用无线结构时的一个示例性切换过程。并且，图27例示了根据本发明的一个实施方式的在使用无线结构时的另一示例性切换过程。
参照图26，当移动台连接第一基站(BS1)时，移动台经由F-PTCH和F-STCH从第一基站接收数据。此时，F-PTCH的循环移位值等于0，并且F-STCH的循环移位值等于N/16。
然后，移动台朝向第二基站(BS2)移动，当载波(或导频信号)干扰比(以下称作“C/I”)超出业务信道添加阈值(T_ADD阈值)时，基站控制器(BSC)通过切换消息来通知移动台第二基站的F-PTCH已经分配给移动台这一情况。因此，在正常接收到第二基站的F-PTCH后，当移动台向基站控制器发送切换结束消息时，基站控制器可确认移动台的切换过程已经完成。此时，当第二基站的F-PTCH的循环移位值是(N/2+N/16)时，可以使得码联合软切换的增益可以最大化。
此外，当第一基站的导频C/I低于预定阈值时，基站控制器通过切换消息来通知移动台第一基站的F-STCH已经解除分配(de-allocate)这一情况。一旦移动台正常接收到该消息并将切换结束消息发送给第一基站，则第一基站停止(或终止)发送F-STCH，然后，重新获得已分配给移动台的沃尔什码源。
当移动台进一步朝着第二基站移动时，并且当从第二基站接收到的导频C/I高于预定阈值时，基站控制器通过切换消息来通知移动台第二基站的F-PTCH已经分配给移动台这一情况。此时，当第二基站的F-PTCH的循环移位值是N/2时，可以使得码联合软切换的增益可以最大化。
此外，当从第一基站接收到的导频C/I低于业务信道放弃阈值(T_Drop阈值)时，基站控制器通过切换消息来通知移动台第一基站的F-PTCH已经解除分配(或放弃)这一情况。一旦移动台正常接收到该消息并将切换结束消息发送给第一基站，则第一基站停止(或终止)发送F-STCH，然后，重新获得已分配给移动台的沃尔什码源。
在图26的示例中，在第二切换消息的发送点与第三切换消息的发送点之间，第一基站和第二基站仅向移动台发送F-PTCH。
在图27中，对第一基站的F-STCH的解除分配与对第二基站的F-STCH的分配同时进行。更具体而言，可以在N路切换区域中为移动台分配来自N个基站的F-PTCH。然后，可以为移动台分配来自最佳单个基站的F-STCH。另选的是，可以在N路切换区域中为移动台分配来自N个基站的F-PTCH。然后，也可以为移动台分配来自由N个基站中的一些基站的F-STCH。
如上所述，当使用了根据本发明的一个实施方式的无线结构时，与传统方法相比，在N路切换区域中从各个基站所分配的沃尔什码源减少了一半。因此，能解决沃尔什码源缺乏的现象。
在图25所示的示例中，将F-PTCH和F-STCH均分配给全部帧的奇数帧PCG。因此，可以增大提前终止的增益。但是，在与奇数编号PCG和偶数编号PCG相对应的沃尔什码源的使用率方面可能会出现不平衡问题。因此，为了解决这个问题，提出了一种使得针对F-PTCH和F-STCH中的各个独立且灵活地分配PCG的方法。
在图25中，F-PCSCH在F-PTCH中被打孔并接着被发送。更具体而言，在F-PTCH分配处理期间，F-PCSCH的分配是同时进行的。相反，在F-STCH中控制信道被打孔，因而，这样并不进行分配。因此，在切换过程中，从活动扇区的全部基站为移动台分配F-PTCH，并且，根据需要来为移动台分配F-STCH。此外，对于反向链路信道的提前终止，基站在前向方向上发送F-ACKSCH。然而，在图25中，由时分复用器(TDM)将F-ACKSCH与其它指示信号一起进行时分复用，并将F-ACKSCH发送至前向指示符控制信道(以下称作“F-ICCH”)。
图28例示了根据本发明的一个实施方式的在使用无线结构时的F-PCSCH和F-ACKSCH控制信道的一个示例性结构。
在图28中，基站并不另外使用F-ICCH，而是在F-PTCH中将F-PCSCH和F-ACKSCH打孔，然后发送F-PTCH。在图28所示的示例中，不需要针对F-ICCH的沃尔什码源。但是，存在将F-PTCH过多地打孔的缺点。
图29例示了根据本发明的一个实施方式的在使用无线结构时的F-PCSCH和F-ACKSCH控制信道的另一示例性结构。
在图29中，基站在F-ICCH中对F-PCSCH和F-ACKSCH与其它指示信号一起进行时分复用，然后进行发送。图29所示的示例的优点在于，可以自由地选择功率控制命令的传输速率以及ACK的传输速率。此外，由于在分配信道时并不存在针对基础信道的优先级，所以可以自由地确定F-TCH1和F-TCH2的分配和解除分配。
图30例示了根据本发明的一个实施方式的在使用无线结构时的F-PCSCH和F-ACKSCH控制信道的另一示例性结构。在图30中，基站在F-TCH1中对F-PCSCH打孔，然后发送F-TCH1，另外，在F-TCH2中对F-ACKSCH打孔，然后发送F-TCH2。
下面，介绍根据本发明的一个实施方式的、与提前帧终止(early frametermination)相结合的、针对语音传输的功率控制方法。
基于CDMA的电路交换语音传输改善了语音质量并增大了语音容量。在无线通信中这种语音传输是语音传输的主要方式之一。在基于CDMA的语音传输中，共信道干扰(co-channel interference)是限制容量的主要来源。因此，减少干扰等同于提高语音容量。用于提高语音容量的技术可以归纳为智能消隐(smart blanking)、提前帧终止、以及较少的功率控制开销传输。
但是，当非空速率语音帧传输(non-null rate voice frame transmission)紧随在智能消隐后的前一个语音帧传输之后时，智能消隐可能会持续多个语音帧，并且，不能观察到非空速率语音帧传输的提前帧终止增益。
当应用了智能消隐时，移动台和基站可以由于功率控制速率的降低而放松对FL/RL信道的追踪。例如，在cdma2000lx增强型的提案中，将功率控制速率从800降低为200。
图23例示了根据本发明的一个实施方式的使用无线结构的发射机的发送链的一个示例。
图31例示了具有RL导频门控的RL功率控制操作及不具有RL导频门控的RL功率控制操作。F-FCH的PCG2中的功率控制命令对PCG3和PCG4中的RL导频发射功率进行控制。图32例示了具有RL导频门控的FL功率控制操作及不具有RL导频门控的FL功率控制操作。RL PCG0中的功率控制命令控制PCG2中的FL功率控制子信道的发射功率。
为了在空速率传输与非空速率传输之间保持相似变换率(slew rate)，引入了附加的功率控制步长大小1.5dB和2.0dB。由于功率控制速率从800降低为200，所以，在智能消隐期间即使2.0dB的功率控制步长大小也不能正确地跟随信道变化。
此外，该问题在智能消隐是20ms的语音帧的倍数时尤其显著。智能消隐可以保持达3个或7个语音帧。当非空速率语音帧传输紧随在多个智能消隐传输之后时，由于达到足够功率等级所需要的时间，所以，不能无法实现提前帧终止增益。
作为示例，存在3个相继的智能消隐传输，然后是全速率传输。假设将2.0dB功率控制步长大小用于智能消隐，并且将1.0dB功率控制步长大小用于非空速率传输。由于通过3个相继的智能消隐传输而累积的功率控制速率的降低，所以存在3dB的功率不准确度。为了达到针对全速率传输的提前终止的正确功率等级，如果我们假设在全速率传输期间功率控制速率为400，则可能占用6个PCG。尽管在从语音帧传输的开始处应用正确功率等级的情况下预期提前帧终止增益，但是不能实现提前终止增益。本发明提出了用于解决该问题的方法，并且可应用于FL传输和RL传输两者。
当之前的语音传输被连续地智能消隐、且接收到的第一功率控制命令是“上调(UP)”时，移动台或基站选择功率控制“上调”步长大小
Figure BDA0000046365020000301
其中，
Figure BDA0000046365020000302
是以在非空速率传输之前的相继智能消隐的语音帧传输的数量为条件的、针对“上调”功率控制命令的最大允许功率控制步长大小。例如，如果相继智能消隐的语音帧传输的数量大于等于6，则
Figure BDA0000046365020000303
为2.0dB，并且，如果相继智能消隐的语音帧传输的数量大于等于3并小于6，则
Figure BDA0000046365020000304
为1.5dB。当相继智能消隐的语音帧传输的数量小于3时，则使用针对非空速率传输的标称“上调”功率控制步长大小。移动台或基站使用
Figure BDA0000046365020000305
直到接收到第一“下调”功率控制命令为止。
当接收到第一“下调”功率控制命令时，移动台或基站选择功率控制“下调”步长大小
Figure BDA0000046365020000306
其中，
Figure BDA0000046365020000307
是以在非空速率传输之前的相继智能消隐的语音帧传输的数量为条件的、针对“下调”功率控制命令的最大允许功率控制步长大小。例如，如果相继智能消隐的语音帧传输的数量大于等于6，则
Figure BDA0000046365020000308
为2.0dB，如果相继智能消隐的语音帧传输的数量大于等于3并小于6，则为1.5dB。
可以使用针对非空速率语音传输的标称“下调”功率控制步长大小，而与相继智能消隐的语音传输的数量无关。
当在第一“下调”功率控制命令之后接收到“上调”功率控制命令时，移动台或基站使用针对非空速率语音传输的标称“上调”和“下调”功率控制步长大小。
本发明的实施方式可应用于软切换操作。
当从活动集的全部扇区接收到“上调”功率控制命令时，移动台选择功率控制“上调”步长大小
Figure BDA00000463650200003010
其中，
Figure BDA00000463650200003011
是以在非空速率传输之前的相继智能消隐的语音帧传输的数量为条件的、针对“上调”功率控制命令的最大允许功率控制步长大小。例如，如果相继智能消隐的语音帧传输的数量大于等于6，则
Figure BDA0000046365020000311
为2.0dB，并且，如果相继智能消隐的语音帧传输的数量大于等于3并小于6，则为1.5dB。当相继智能消隐的语音帧传输的数量小于3时，则使用针对非空速率传输的标称“上调”功率控制步长大小。
软切换中的最大允许功率控制步长大小不同于非软切换中的最大允许功率控制步长大小。移动台使用
Figure BDA0000046365020000313
直到从活动集的任一扇区接收到第一“下调”功率控制命令为止。而且，“上调”功率控制步长大小也可以取决于活动集中的扇区的数量。
当从活动集的任一扇区接收到“下调”功率控制命令，移动台选择功率控制“下调”步长大小
Figure BDA0000046365020000314
其中，
Figure BDA0000046365020000315
是以在非空速率传输之前的相继智能消隐的语音帧传输的数量为条件的、针对“下调”功率控制命令的最大允许功率控制步长大小。例如，如果相继智能消隐的语音帧传输的数量大于等于6，则
Figure BDA0000046365020000316
为2.0dB，如果相继智能消隐的语音帧传输的数量大于等于3并小于6，则
Figure BDA0000046365020000317
为1.5dB。
可以使用针对非空速率语音传输的标称“下调”功率控制步长大小，而与相继智能消隐的语音传输的数量无关。而且，“下调”功率控制步长大小可以取决于活动集中的扇区的数量。功率控制步长大小可以通过信令来进行通知。
本发明的各个实施方式可以通过各种方式(诸如，硬件、固件、软件、以及硬件固件和/或软件的组合)来实现。当用硬件的形式来实现本发明的各个实施方式时，可以通过专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等中的一个或它们的组合来实现根据本发明一个实施方式的无线通信系统中休眠模式操作方法。
如果通过固件或软件的方式来实现本发明的各个实施方式时，可以通过执行上述功能或操作的模块、处理或功能的方式来实现根据本发明一个实施方式的无线通信系统中休眠模式操作方法。可将软件代码存储在存储器单元中，然后由处理器驱动。存储器单元位于处理器的内部或外部，以通过各种公知方式来向处理器发送数据和从处理器接收数据。
对于本领域的技术人员来说明显的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因此，不应当将本发明的具体说明书解释为对本发明的各个方面的限制，而应解释为示例性的。本发明的所附权利要求的范围应基于合理的解释来确定，并且所附权利要求及其等同物的范围内的全部修改都包含在本发明的范围内。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求以及等同物的范围内的本发明的各种修改和变型。
明显的是，可以通过在所附权利要求的范围内对未引用的权利要求进行组合而设置优选实施方式，或者，可以在提交本发明的专利申请后将优选实施方式作为新修改的权利要求而进行添加。

Claims (4)

1.一种在无线通信系统中发送帧的方法，该帧包括第一区域、第二区域和第三区域，该方法由基站执行并且包括以下步骤：
接收与目标误帧率FER相关的信息；
根据所接收的与所述目标FER相关的信息调整已发送信号的业务导频比TPR；
从多个TPR增大值集合中选择TPR增大值集合，其中所选TPR增大值集合包括用于所述帧的所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域中每个区域的TPR增大值；
发送与所述TPR相关的信息以及所选TPR增大值集合的索引；
针对所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域中每个区域，通过将经调整的TPR乘以所选TPR增大值集合，计算第一TPR、第二TPR和第三TPR；以及
利用计算的所述第一TPR、所述第二TPR和所述第三TPR发送所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域，
其中，所述第二区域位于所述第一区域之后，
用于所述第二区域的TPR增大值小于用于所述第一区域的TPR增大值，
所述第三区域位于所述第二区域之后，并且
用于所述第三区域的TPR增大值大于用于所述第二区域的TPR增大值。
2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
当接收到肯定确认ACK时，停止发送所述帧。
3.一种在无线通信系统中接收帧的方法，该帧包括第一区域、第二区域和第三区域，该方法由移动台执行并且包括以下步骤：
发送与目标误帧率FER相关的信息；
接收与业务导频比TPR相关的信息以及多个TPR增大值集合中的TPR增大值集合的索引，其中所述TPR增大值集合包括用于所述帧的所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域中每个区域的TPR增大值
通过将经调整的TPR乘以用于所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域中每个区域的所接收的TPR增大值，计算第一TPR、第二TPR和第三TPR；以及
利用计算的所述第一TPR、所述第二TPR和所述第三TPR接收所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域，
其中，所述第二区域位于所述第一区域之后，
用于所述第二区域的TPR增大值小于用于所述第一区域的TPR增大值，
所述第三区域位于所述第二区域之后，并且
用于所述第三区域的TPR增大值大于用于所述第二区域的TPR增大值。
4.根据权利要求3所述的方法，该方法还包括以下步骤：
当在接收到整个帧之前在接收所述帧的一部分时尝试进行解码；并且
当成功进行了所尝试的解码时发送肯定确认ACK。
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