CN103152145A - 通过利用混合自动请求操作中的资源而发送数据的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通过利用混合自动请求操作中的资源而发送数据的方法，更具体地来说，公开了在无线通信系统中从至少一个接入终端（AT）接收应答（ACK）信号的方法。所述方法的一个包括：通过分组数据信道从接入网络（AN）发送至少一个分组，使用相同的信道化资源从所述至少一个AT接收至少一个ACK信号，其中给每个AT分配专用于每个AT的码，以及从所接收的至少一个ACK信号中识别与所发送的分组相应的ACK信号。

Description

通过利用混合自动请求操作中的资源而发送数据的方法

本申请是优先权日为2006年4月25日、申请日为2007年4月25日、于2008年10月24日进入中国国家阶段的、PCT申请号为PCT/KR2007/002028、中国申请号为200780014726.9、发明名称为“通过利用混合自动请求操作中的资源而发送数据的方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种发送和接收信号的方法，特别是涉及一种在无线通信系统中发送和接收应答信号的方法。

背景技术

在蜂窝电信领域，本领域技术人员经常使用术语1G,2G和3G。这些术语是指所使用的蜂窝技术的发展阶段。1G是指第一代，2G是指第二代，3G是指第三代。

1G是指模拟电话系统，被称作AMPS（高级移动电话服务）电话系统。2G通常用于指全世界流行的数字蜂窝系统，并且包括CDMAOne、全球移动通信系统（GSM）和时分多址（TDMA）。2G系统在密集区域内能比1G系统能够支持更大数量的用户。3G通常是指当前正使用的数字蜂窝系统。这些3G通信系统在概念上相互类似，但也具有某些显著的差异。

在无线通信系统中，设计在无线环境的苛刻条件下增大信息速率和提高通信系统鲁棒性的方案和技术是很重要的。为了对抗不理想的通信条件和/或为了改善通信，可以使用包括减少不必要的数据传输的各种方法来释放资源并促进更有效以及更高效的传输。

发明内容

因此，本发明涉及一种在无线通信系统中发送和接收应答信号的方法，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺陷所引起的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种在无线通信系统中接收来自于至少一个接入终端（AT）的应答（ACK）信号的方法。

本发明的另一个目的是提供一种在无线通信系统中从至少一个接入终端（AT）发送应答（ACK）信号的方法。

本发明的其它优点、目的以及特征将部分地在以下的说明书中阐明，并且部分地对于本领域技术人员来说在研究以下内容之后将变得明显或者可以从实施本发明中获知。本发明的目的及其他优点可以通过在所撰写的说明书及其权利要求书以及所附的附图中所特别指出的结构来实现和达到。

有益效果

为了实现这些目的以及其他优点，并且根据本发明的目的，如在此处体现和广泛说明的，在无线通信系统中从至少一个接入终端（AT）接收应答（ACK）信号的方法包括通过分组数据信道从接入网络（AN）发送至少一个分组，使用相同的信道化资源从所述至少一个AT接收至少一个ACK信号，其中给每个AT分配专用于每个AT的码，并且从所接收的至少一个ACK信号中识别对应于所发送的分组的ACK信号。

在本发明的另一方面，在无线通信系统中从至少一个接入终端（AT）发送应答（ACK）信号的方法包括通过分组数据信道从接入网络（AN）接收至少一个分组，并使用相同的信道化资源发送AT专用ACK信号给所述AN，所述相同的信道化资源被其他AT所共享以用于发送各自的ACK信号。

在本发明的又一方面，在无线通信系统中从至少一个接入终端（AT）接收应答（ACK）信号的方法包括发送包含有前导（preamble）和多个按顺序排列的分组的多用户分组（MUP），所述多用户分组指示对应于每个AT的AT专用码，以及从所述每个AT接收所述ACK信号，其中所述每个AT对应于所述AT专用码。

另外，在本发明的另一方面，在无线通信系统中从至少一个接入终端（AT）发送应答（ACK）信号的方法包括接收包含有前导和多个按顺序排列的分组的多用户分组（MUP），所述多用户分组指示AT专用码，以及在对所述多个分组中对应于所述AT专用码的分组进行解码之后由所述AT发送所述ACK信号。

将会理解的是本发明前面的概述以及后面的详细描述都是示范和说明性的，并意欲为权利要求所要求保护的本发明提供进更一步的解释。

附图说明

附图被包含进来以提供对本发明的进一步理解，其也被并入本申请并构成本申请的一部分，所述附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起用来解释本发明的原理。在所述附图中：

图1是说明通过共享信道从多个AT发送ACK的可能的冲突的示意图；

图2是说明每个序列的不同起始点的示意图；以及

图3是说明在MUP中使用不同码的多个AT的示意图。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的优选实施例，在所述附图中示出了其实例。在可能的情况下，在整个附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。

超移动宽带（UMB）使用复杂控制和信令机制以及高级天线技术（例如多输入、多输出（MIMO）以及空分多址（SDMA））而将码分多址（CDMA）、时分复用（TDM）、LS-OFDM、正交频分复用（OFDM）以及OFDM接入的各种方面组合成单一的空中接口。因此，可以提高性能。

在各种优点中，所述UMB有效地支持中央（centralized）接入网络。在所述UMB中，接入终端（AT）为活动集中的每个基站（BS）或接入网络（AN）保持单独的协议栈。BS通过内部AN接口连接。所述内部AN接口支持层2和/或层3分组的隧道技术（tunneling）、会话转移，以及其他诸如寻呼和邻居发现之类的功能。然而，内部AN接口不需要支持一个BS/AN控制另一个AN处的连接状态、由服务AN进行的隧道化分组的解释/翻译、或RoHC/Connection/RLP状态的转移。此外，每个小区可以是一个单独的AN/BS。

而且，在活动集中的每个BS使用单独的数据路由。换句话说，不需要在BS之间传送RLP和报头压缩状态。此外，所述BS与AT之间的业务流可以通过服务BS而隧道化（tunneled）。这里，其支持在小区/扇区(sector)之间快速无缝的重定向（re-pointing）。

在所述活动集中的每个BS可以使用独立的个性(personality)。也就是说，可以存在越过空中接口修正边界（air interface recisionboundaries）的无缝切换。此外，在BS与AT之间的协议的信令消息可以通过所述服务BS而隧道化。这里，作为隧道的BS不需要解释隧道化消息。此外，在BS之间不需要协议转换。

关于连接维护，所述BS不必必须维持所述活动集中的其他BS的连接状态，这意味着所述BS不需要在BS中同步连接状态。

在所述UMB中，反向链路允许选播（manycast）。也就是说，AT可以无线发送pacet一次，并将其寻址到多个BS或AN。此外，UMB分层使数据路径中的协议数量减少。

在无线通信系统中，例如所述UMB中，可以实现通过前向链路（FL）和反向链路（RL）使用自动重传请求（ARQ）或混合ARQ（H-ARQ）的高速分组空中接口的各种设计。至于所述FL，在基站（BS）在所述FL上发送分组到接入终端（AT）之后，所述AT可以用指示所述分组是否被成功接收的肯定应答（ACK）或否定应答（NAK）作为响应。典型地是使用RL ACK信道来指示所述ACK或NAK。

在下文中，所述BS也可以称作接入网络、节点、节点B、服务BS以及网络。此外，所述AT也可以称作移动站、终端、移动用户站以及终端站。接下来的讨论可适用于多用户分组（MUP）。

在1xEV-DO（1x演进数据优化）系统中，可以通过专用信道发送所述ACK/NAK。也就是说，所述ACK和/或NAK信号在专用RL ACK和/或NAK信道上发送。

随着系统特征和性能上的持续发展，例如所述UMB，对于所述RL ACK信道，可以在RL终端之间使用共享（或公共）的ACK信道。所述AT可以使用为特殊的FL分组信道的所述ACK保留的特殊资源（例如频率音调（tone））。例如，如果在时分多址（TDMA）方式下一次只有一个被调度的AT，则所述服务小区/扇区的BS可以期望从所述被调度的AT接收至多一个RL ACK。这里，这个ACK被通过所保留的路由发送。

此外，例如假定存在两（2）个AT。如果这两（2）个AT可以被同时调度，那么可以使用两（2）个公共的ACK信道来独立地发送ACK给所述两（2）个相应的FL分组中的每一个。也就是说，所述两个（2）ACK信道可以使用两（2）组不同的频率音调以提供正交性并且没有交叉干扰。

然而，可能存在与所述共享或公共RL ACK信道相关联的困难。具体来说，由于资源被共享，从多个AT发送的ACK可能发生冲突。图1是说明通过共享信道从多个AT发送ACK的可能的冲突的示意图。正如所示的，通过应答信道（ACKCH）从每个AT（例如AT₁和AT₂）发送的ACK在ACKCH₁上发送，或换句话说，在反向ACKCH₁（R-ACKCH₁）上发送。由于所述共享ACKCH服务于发送至两（2）个不同扇区的ACK，因此在从AT₁发送的ACK与从AT₂发送的ACK之间可能发生冲突。

正如所论述的，所述共享RL ACK信道可能会经历冲突。也就是说，可能另一个AT会错误地确定其正在被调度。因此，犯错的AT和实际被调度的AT两者都会在相同的公共ACK信道上传输，并且冲突。在这种情况下，BS端的接收机将极大地降低来自预期AT的ACK信道的可靠性。这里，存在着这种可能性，即，有来自于以某些音调或所有相同音调而发送的其它AT的干扰。

为了处理由于犯错的AT而在所述共享RL ACK信道中可能发生的冲突，可以利用唯一的和/或AT专用码对ACK信号的物理层波形（在AT发射机端）进行编码。例如，可以利用对AT来说唯一的扰码来对ACK信号进行编码。这里，所述AT专用码也可以称作媒体接入控制（MAC）标识（ID）。另外，AT专用码可以定义在前导中以包括所述AT在多用户分组（MUP）中的位置。此外，所述AT专用码可以是扰码。

在1xEV-DO系统中，可以使用长伪噪声（PN）序列。也就是说，可以改变用于每个AT的偏移以便使每个AT唯一并且可以区分。因为所述序列很长，所以这是可能的。例如，图2是说明每个序列的不同起始点的示意图。参考图2，提供来不同的偏移。序列1在点1起始，序列2在进一步沿着顺时针方向的不同的点起始，等等。这样，正如所论述的，每个序列可以是唯一的且是可以区分的。

此外，也可以使用其他序列，例如在呼叫发起时分配的沃尔什（Walsh）码。BS调度器知道哪个AT已被调度以及其所期望的扰码。因此，当所接收的扰码不同时，所述调度器知道存在错误。即使存在有发送ACK的两个以上的信号，给定编码也可以检测出所需的AT的ACK响应。

这里，由于BS调度器知道哪个用户被调度，所以接收机将会知道其可期望看到/接收的物理层波形，特别是由于该物理层波形是AT专用的。此外，通过编码ACK信号，这也可以允许ACK信号的复用以提供更大的频率分集。这里假定用于ACK信令的一个或多个音调的可用性。

如果在AT专用环境下发送ACK，则不可能发生干扰和/或冲突并且缺乏正交性。然而，利用扇区专用系统，则在扇区之间可能发生干扰和/或冲突（如图1所示出的）。然而这里，在扇区内不会发生干扰和/或冲突，仅在扇区之间发生。

同样地，在共享信道环境下，可能的是，来自不同扇区（扇区B）的另一个AT（AT_B）可以使用与兴趣（interest）扇区（扇区A）中的兴趣AT相同的RL资源。在此情况下，如上所述，当它们同时通过相同的资源发送时，所述AT_A的ACK信道与用于AT_B的ACK信道可能冲突。例如，来自不同扇区的AT可以使用相同的RL正交频分复用（OFDM）资源来发送，这会导致冲突。

为了处理由于来自不同小区/扇区的AT共享相同的RL资源而在共享的RL ACK信道中发生的可能的冲突，可以使用扇区专用扰码对ACK信号的物理层帧进行编码。

例如，在超移动宽带（UMB）中，每个AT可以被分配两（2）个离散傅立叶变换（DFT）码，其中每个码的长度为16。可以通过在一个DFT码上发送能量（energy）来发送ACK。这里，通过其它DFT码不发送任何东西。此外，可以通过在任何一个DFT码上不发送任何能量来发送NAK。

这里可能出现的问题是在相邻的扇区中会重复使用相同的DFT码和OFDM资源，并且因此会发生冲突，当干扰AT接近扇区边界区域（例如不良几何形状的AT）时这种冲突会变得更加尖锐。在此情况下，在特定扇区（例如扇区A）中的每个AT可以使用扇区专用扰码来使DFT码到OFDM副载波的映射随机化。这种随机化后的映射可以通过使用扇区专用交织器和/或由扇区专用扰码控制的交织器来实现。

为了进一步解决冲突问题，ACKCH的信道化资源可以成为可变的。典型地，ACKCH的信道化资源是固定的，而不管其相应的分组数据信道（PDCH）的数据速率。取代于固定分配给ACKCH的资源量，可以根据PDCH的数据速率而使分配给ACKCH的资源量成为可变的。这种方法的优点是随着PDCH数据速率的增加，具有更可靠的ACKCH的值也增加。使用更多资源的ACKCH可以获得更大的频率分集以及更大的可靠性。

此外，使分配给ACKCH的资源可变可以减少ACKCH解码失败的概率，解码失败会引起其他问题，诸如不必要的重传（当ACK被错误地解码为NAK时）和/或缺少所需要的重传（当NAK被错误地解码为ACK时）。

为了进一步解决冲突问题，取代于使用PDCH数据速率，可以使用PDCH数据传输格式和/或信道化资源的数量（例如在CDMA中的信道化码，或在OFDM中由PDCH使用的块（tiles））。

关于UMB，限制AT在四个子块上（其中每个子块典型地尽可能地在频域内彼此远离以确保频率分集）使用由两个DFT码构成的一个R-ACKCH资源单元。如果存在剩余的R-ACKCH资源，则所述AT可以使用多于一个R-ACKCH资源。

UMB的结构包括前导以及25个物理帧。每个前导和物理帧具有八（8）个OFDM符号。对于所述前导，头5个OFDM符号由所述前导携带。

此外，可能发生在不同的OFDM资源之间的R-ACKCH和/或子块的扇区专用跳跃（hop）。例如，存在着从一个帧到另一个帧以扇区专用伪随机化方式的一组ACKCH（16个DFT码）跳跃。

此外，可以发生以每个块对子块位置进行加扰。同时，它们被设置在块的下半部。在块内对它们进行随机分配以使冲突最小化。

此外，多用户分组（MUP）是1xEV-DO中的现有空中接口特征，所述1xEV-DO允许使用公共传输格式和共享资源（时间、频率和/或空间）来对多个AT进行调度。利用MUP，成功解码MUP分组的AT可以通过专用信道而不通过共享信道来发送ACK。否则，它就什么也不发送。至于使用共享的ACK信道，正如所论述的，对于多个AT来说可以通过共享ACK信道来发送ACK，并且因而会发生冲突。

为了处理与对于MUP可能发生的冲突相关联的可能困难，可以使用MUP中内含的序列信息。具体来说，MUP中的AT可以被排序。例如，在1xEV-DO中，每个用户的报头和信息比特被按顺序排序，以便多达八（8）个AT可以被排序。可以以8个正交（或非正交但是不同的）码中的一个调制ACK信道。例如，八个长度为8的Walsh码可以被映射以指示多达8个AT中的每一个的ACK。

图3是说明在MUP中使用不同码的多个AT的示意图。参考图3，每个AT使用的指定码不同于由其他AT所使用的指定码。这里，AT_A使用扰码序列1，而AT-B使用扰码序列2，等等。

此外，可以在时域、频域或两者的某些组合中执行编码。在仅有时域的方案中，将需要ACK比特传输的至少八个实例（instance）。

考虑上述需要八（8）个ACK的实例。在仅有频域的方案中，将需要至少八个音调以允许多码CDMA。在组合时间和频率的方案中，可以使用两者的某些混合。例如，如果存在两个传输瞬时（instant）（一个重复），则将需要至少4个频率音调。

所论述的与共享RL ACK信道相关联的困难也可适用于已调度AT的RL。

工业实用性

对于本领域技术人员来说很明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以在本发明中作出各种修改和变动。因此，本发明的意图是覆盖了对本发明的修改和变动，只要这些修改和变动在所附的权利要求书及其等效物的范围内。

Claims (6)

1.一种使用正交频分复用OFDM方案在无线通信系统中在基站BS接收多个应答ACK/否定应答NAK信号的方法，所述方法包括：

由所述BS向多个移动站发送多个数据分组；

由所述BS从所述多个移动站接收多个第一ACK/NAK信号，其中，所述多个第一ACK/NAK信号使用与所述多个移动站相应的多个序列在第一组频率音调上被多路传输；

由所述BS从所述多个移动站接收多个第二ACK/NAK信号，其中，所述多个第二ACK/NAK信号在第二组频率音调上被多路传输，其中，所述多个第二ACK/NAK信号承载与所述多个第一ACK/NAK信号相同的信息；

基于所述多个第一ACK/NAK信号和所述多个第二ACK/NAK信号，由所述BS确定是否多个数据包由所述多个移动站成功地接收，

其中，在多于两个传输瞬时所述第一组频率音调不同于所述第二组频率音调。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个序列是多个干扰序列。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述多个干扰序列是伪噪声序列码。

4.一种使用正交频分复用OFDM方案在无线通信系统中在基站发送应答ACK/否定应答NAK信号的方法，所述方法包括：

由所述移动站从基站BS接收数据分组；

经由第一组频率音调由所述移动站向所述BS发送第一ACK/NAK信号；以及，

经由第二组频率音调由所述移动站向所述BS发送第二ACK/NAK信号，

其中所述第一ACK/NAK信号和所述第二ACK/NAK信号承载相同的信号并且相应于所述数据分组，

其中，通过使用与所述多个移动站相应的多个序列，所述第一组频率音调和所述第二组频率音调在用于ACK/NAK信号传送的多个移动站之间进行共享，

其中，在多于两个传输瞬时所述第一组频率音调不同于所述第二组频率音调。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述多个序列是多个干扰序列。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述多个干扰序列是伪噪声序列码。

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