CN1201626C - 用于通过无线接口的压缩模式通信的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于在压缩模式中利用码分多址(CDMA)技术的系统和相应方法。在某些实施例中，在上行链路数据信道上形成并发射无线帧来在一个压缩模式中在其中包括至少一个传输间隙(TG)。这可以通过降低扩展因子(例如降低到原来的1/2)来实现。在与降低扩展因子的组合中，TG可以通过使用比特重复(或者凿孔的降低)而被定制或者被调整到它的期望长度(TGL)。这使得TG长度被定制到一个期望长度，而不必增加比必要的功率更大的输出功率。在本发明的其它实施例中，在上行链路控制信道上形成或者格式化一些帧，以便在其中以压缩模式重复格式指示符(例如，TFCI)比特。可选地，立即或直接地跟随TG的格式指示比特(组)后来在该帧中被重复，这是因为这些比特有时比该帧中的其它TFCI比特可能会遭受稍微更坏的功率控制。而且，本发明的任何实施例也适用于下行链路信道通信。

Description

用于通过无线接口的压缩模式通信的方法和设备

技术领域

本申请要求在1999年9月28日申请的美国临时专利申请No.60/156,431的优先权，因此其整个公开(包括到其上的所有附件)被在此参考结合。另外，此申请与共同拥有的美国专利Nos.5,533,014、5,883,899和5,896,368以及在1998年11月3日申请的美国申请No.09/185,395相关，因此所有这些文献，它们被在此全部参考结合。

本发明涉及蜂窝无线电通信系统中扩频技术的使用，例如码分多址(CDMA)。更特别地，本发明涉及一种方法和设备/系统，其中，在这种系统中的移动站与基站(组)之间的上行链路和/或下行链路中可以利用一种压缩模式。

背景技术

如图1(a)中所述，蜂窝通信网通常包括多个基站(BS)101，通过基站经空中接口建立与分别的移动站(MS)103的移动连接102。基站101可以通过陆上通信线(组)连接到无线网络控制器105，无线网络控制器105依次可以通过陆上通信线(组)连接到移动交换中心(MSC)107或其它交换节点。MSC 107通常例如经网关连接到诸如公众电话交换网(PSTN)的其它电信网。

RNC的扩展终端(ET)109被用来形成通过陆上通信线或链路111到基站101的ATM(异步传输模式)连接。每个基站101例如可以包括：一个基站控制器113，一个提供同步的从定时单元115，和一个ATM交换单元117，并且每个RNC可以包括：一个主定时单元119，一个分集切换单元121，和一个本领域已知的ATM交换机117。

已往，使用频分多址(FDMA)和/或时分多址(TDMA)方法已经实现在此种网络中的MS与BS之间的通信。在FDMA中，一个通信信道是把信号的发射功率集中到其中的单个射频频带。与相邻信道的干扰通过只传送规定频带内实质信号的带通滤波器来限制。因为每个信道被分配一个不同的频带，所以FDMA系统容量被可用频率数以及频率再用导致的限制所限制。在不使用跳频的TDMA系统中，一个信道可以由在同一频带上的时间间隔周期序列中的时隙组成。一个信号的能量被限制到一个时隙。在FDMA和TDMA系统中，使两个潜在干扰的信号同时占用同一频率是不希望的。相反，CDMA是使用扩频调制来允许信号在频率和时间上都重叠的一种多址技术。

每个BS定义一个”小区”，在小区内可以在该BS与位于该小区内的多个不同MS单元(例如蜂窝电话、寻呼机等)之间建立通信。相邻的小区经常可以彼此重叠。“上行链路”通信是从MS到BS；而”下行链路”通信是从BS到MS。即使在CDMA系统中，不同类型的小区也可以操作在不同的频率上。因为MS单元在MS用户漫游时，相对频繁地倾向于从一个小区移到另外一个小区，则必须在不同小区之间和因此在不同频率之间提供切换程序，以便在小区之间移动的MS单元可以在该网络之内得到继续支持。

这里有一些用于确定在多个切换候选者之中应该选择哪个新频率和/或小区的传统技术。在某些范例中，MS单元可以帮助最佳切换候选者(和相关的新基站)的确定。这样的帮助可以包括：MS定期地或按需要对好几个候选频率的每一个进行测量以便基于某些准则(例如，最强RSSI、最佳BER等等)帮助来确定一个最佳切换候选者。

因此存在一种需要：需要MS单元能够有效地监控接近上行线路传输频率的那些频率(例如，为了切换的目的)。一种方法是使用一种”压缩模式”类型的传输。在压缩模式中，可以使用编码速率中的增加或者扩展因子(SF)中的降低来在要被发射的帧中产生空间或传输间隙(TG)。编码速率通过发送的每一信息比特中的冗余比特数来表示，而SF被表示为扩展码的长度，这应该被本领域技术人员理解。定义TG的空闲时隙共同具有一个传输间隙长度(TGL)。典型的压缩模式帧如图3-5所示。无线帧时隙中的TG很有用，这是因为一个单元可以利用它们的空闲时间例如来监视其它频率或者执行其它任务。

通过降低SF的压缩模式导致物理信道的比特率的增加，但是信息速率依然大约保持恒定。当SF降低到原来的1/2时，物理信道(PhCH)比特率被加倍。SF相对于在正常传输中它正常所处状态而降低到原来的1/2，在此，以信息速率发射在其中具有信息的帧中的所有时隙。可是，当SF降低时，功率必须增加。例如，当SF降低到原来的1/2时，这导致需要功率增加到2倍，以便保持如图3中说明的能量恒定。

假定具有十五(15)个时隙的一个示例帧，SF中简单的降低到原来的1/2导致一个7.5个时隙的TGL。这样一个TGL常常可能比所需要的更长，并且在某些应用中导致需要比期望更高的峰值输出功率，例如，功率加倍。理想的是把这样的功率增加保持为较低的电平。

除了降低扩展因子(SF)之外，压缩模式也可以通过速率匹配来实现，例如通过附加的凿孔(puncture)(即删除某些冗余比特)来增加传送信道(TrCH)上的编码速率。这可以通过减少发送的冗余比特(即，被凿孔的比特)来实现。通过速率匹配的压缩模式通常意味着冗余度被减少，即比特被凿孔，但是物理信道的比特率没有改变。因此增加功率以便补偿降低的冗余度。例如，在标准模式中，每一帧十五(15)个时隙被发射；同时在压缩模式中可能只有十一(11)个时隙被发射。在压缩模式中，TGL为四(4)个时隙。功率因此被增加到15/11，以便保持能量恒定。不幸地是，这种速率匹配技术最适合于获得短的TG，并且如果广泛的凿孔被应用到速率1/2编码TrCH，则可能导致差的性能。

发明内容

本发明的一个目的是在CDMA应用中提供改良的压缩模式系统/方法。压缩模式可以通过在帧传输中产生空间/间隙来实现。本发明的另一目的是使基于CDMA的网络中的移动站能够在发射中的空间/间隙期间监视其它频率或者执行其它任务。

本发明的另一目的是提供一种有效方式，其中在蜂窝通信网中从移动站到基站的上行链路中利用压缩模式。在不同实施例中，上行链路压缩模式帧中的TG可以通过速率匹配和/或SF降低来实现。

在本发明的某些实施例中，使用SF降低和速率匹配两者(即，二者的组合)来实现上行链路压缩模式。例如，SF可以降低到原来的1/2以便在信道上得到两倍的比特率并且信息比特流中的比特冗余度可以通过速率匹配来增加以便获得期望的TGL。因此，不需要将功率增加到2倍，并且可变长度的TGL是可实现的，例如，具有1-7个时隙长度的TGL。

在某些示例实施例中，在一个上行链路数据信道上(例如在专用物理数据信道或DPDCH上)，只将扩展因子降低到原来的1/2可能产生七个半(7.5)时隙的TGL。可是，增加的比特冗余度可以用来实现(5)五个时隙的实际TGL。对于五个时隙的TGL，输出功率不需要象七个半时隙的TGL功率增加得那样多，前者功率需增加到15/10或3/2，而后者功率则需增加到15/7.5＝2/1倍。

在其它示例实施例中，可以在压缩模式中利用TG来(例如，在专用物理控制信道上或DPCCH)形成并发射上行链路控制信道帧。在压缩模式中控制信道比特(例如TFCI比特的格式指示比特)上的比特冗余度可以被增加以便保持满意的性能。在一个可仿效实施例中，立即或直接地跟随TG的TFCI比特(组)后来在该帧的另一时隙中被重复，因为这些比特有时相对于该帧中的其它TFCI比特可能会遭受稍微更坏的功率控制。在这种实施例中，使用不同实施例中的速率匹配和/或SF降低可以形成TG。

根据本发明，提供了一种在蜂窝通信网中发射码分多址帧的方法，其特征在于：提供码分多址帧使得包括多个时隙和至少一部分传输间隙；使用一个降低的扩展因子和要被发射的信息比特的增加的冗余度来定义传输间隙；和在一个信道上发射包括多个时隙的所述帧。

根据本发明，提供了一种在一个信道上发射包括数据的扩频帧的方法，包括：使用第一扩展因子来扩展所述数据的第一部分，以便产生包括第一帧的一个第一编码信息信号，所述第一帧包括多个时隙；并且在所述信道上发射包括其所有时隙的所述第一帧，该方法其特征在于：使用第二扩展因子扩展所述数据的第二部分来产生一个包括第二帧的第二编码信息信号，形成一种压缩模式帧，其中，所述第二扩展因子低于所述第一扩展因子，以便所述第二帧包括具有低于第二帧中总时隙数一半的长度的至少一部分传输间隙；和在所述信道上发射所述第二帧；和使用在一个传送信道上增加的比特冗余度和所述第二扩展因子来定义传输间隙的长度，以便传输间隙具有低于所述第二帧一半长度的一个长度。

根据本发明，提供了一种在通信网中发射包括多个时隙的压缩模式帧的方法，其特征在于：增加比特或码率以便在所述帧中形成长度TGL的一个传输间隙并且产生用于冗余格式指示符比特的空间；和把来自所述帧中第一时隙中的多个格式指示符比特重复在所述帧的第二时隙中。

根据本发明，提供了一种包括用于在蜂窝通信网中从移动站发射包括多个时隙的码分多址帧到基站的发射机的设备，其特征在于：装置，用于通过使用一个降低的扩展因子和要被发射的信息比特的增加的冗余度来形成在所述帧中具有一个传输间隙长度的至少一部分传输间隙，并且其中用于形成至少一部分传输间隙的所述装置包括一个扩展电路和一个速率匹配电路。

根据本发明，提供了一种用于在基于码分多址的通信网中发射包括多个时隙的上行链路压缩模式帧的设备，包括：一种装置，用于形成所述上行链路压缩模式帧，以便包括长度TGL的一个传输间隙；一种装置，用于把来自所述帧中第一时隙中的多个格式指示符比特重复在所述帧的第二时隙中；和其中，至少部分地基于(i)传输间隙的长度和(ii)所述传输间隙的位置中的至少一个来确定要被重复的所述格式指示符比特。

根据本发明，提供了一种用于在蜂窝通信网中发射扩频帧的设备，包括一个扩展电路，用于使用具有扩展因子的码来把比特扩展到一个比特速率并且把扩展比特包括在包括多个时隙的一帧中，所述设备其特征在于：所述扩展电路使用具有降低扩展因子的码把比特扩展到所述比特率，以便所述帧在其中包括一个传输间隙，并且其中，一个速率匹配使用所述比特中的至少一些比特的增加的冗余度来定义所述传输间隙的长度，其中，所述扩频帧是一个码分多址帧，并且其中，所述传输间隙位于所述帧的第一和第二时隙之间。

根据本发明，提供了一种使用在蜂窝通信网中的移动站，所述移动站包括一个扩展电路，用于使用具有扩展因子的码用于把比特扩展到一个比特速率并且将所述扩展比特包括在包括多个时隙的一帧中，其特征在于：所述扩展电路使用一个降低的扩展因子来扩展所述比特，以便所述帧在其中包括一个传输间隙，并且其中，一个速率匹配使用至少一些比特的增加的冗余度来定义所述传输间隙的长度，其中，所述移动站是一个蜂窝电话。

根据本发明，提供了一种在蜂窝通信网中在一个信道上从移动站发射包括多个时隙的码分多址上行链路帧到所述网络基站的方法，该方法其特征在于：通过扩展因子和要被发射的信息比特的冗余度之一来定义所述帧中的至少一部分传输间隙，并且其中，所述定义至少一部分传输间隙步骤包括使用一个降低扩展因子和要被发射的信息比特的增加的冗余度。

附图说明

图1(a)是蜂窝通信网各部分的框图。

图1(b)分别说明了上行链路DPDCH和DPCCD帧。

图2说明了一个下行链路DPCH帧。

图3说明了在压缩模式传输中的一个帧，适用于上行链路或者下行链路传输。

图4说明了在压缩模式中的上行链路DHDCP和DHCCP帧。

图5(a)说明了在第一类型的压缩模式传输中的下行链路帧。

图5(b)说明了在第二类型的压缩模式传输中的下行链路帧。

图6是一个流程图，说明了在压缩模式中形成上行链路的无线帧以便在其中包括至少一个传输间隙所采取的步骤，包括：降低扩展因子并且使用信息比特冗余中的增加(即重复)以便获得期望的TGL。

图7说明了一种上行链路DPCCH帧结构，它具有定义在根据本发明实施例的示例中的TG。

图8(a)和8(b)说明了一种上行链路DPCCH帧结构，它具有定义在根据本发明实施例的另外一个示例中的TG。

图9说明了一种上行链路DPCCH帧结构，它具有定义在根据本发明实施例的另外一个示例中的TG。

图10说明了一种上行链路DPCCH帧结构，它具有定义在根据本发明实施例的另外一个示例中的TG。

图11说明了下行链路帧结构，它具有在说明的间隙中增加到其中的DTX比特。

图12是DPCCH字段的一张表格。

图13(a)是说明如何形成从移动站(MS)发射的上行链路的流程图/框图。

图13(b)是一张表格，包括压缩模式中的不同下行链路TGL的参数。

图14是说明诸如DPCCH和DPDCH的上行链路专用物理信道的扩展的框图。

图15是说明来自图14扩展过程中的复数码片序列的上行链路调制的框图。

图16是说明如何形成下行链路帧的流程图/框图。

图17是说明从BS到MS的下行链路信道扩展的框图。

图18是从图17中输出的SCH和P-CCPCH的扩展和调制的框图。

图19是用于接收和解扩CDMA信号的接收机框图。

具体实施方式

在下列说明中，为了解释而非限制的目的，阐明了具体的细节，比如特定的结构、接口、技术等等，以便提供对本发明的全面理解。可是，对本领域技术人员来说很明显，本发明可以被实践在偏离这些具体细节的其它实施例中。在其它实例中，熟知的设备、电路、算法和方法的详细描述被省略以使本发明不会因为不必要的细节而不清楚。

某些术语/缩写的词汇表

BS                    基站

C_ch，SF，n             具有扩展因子SF的第n个多路化码

CCTrCH                编码复合传送信道

CDMA                  码分多址

DCH                   专用信道

DPCH                  专用物理信道

DPCCH                 专用物理控制信道

DPDCH                 专用物理数据信道

DTX                   不连续传输

FBI                   反馈信息

FDMA                  频分多址

MS                    移动站

Mcps                  每秒兆码片

N_first                一个TG中的第一时隙

N_last                 一个TG中的最后一个时隙

OVSF                  交可变扩展因子(码)

P-CCPCH               主公共控制物理信道

PDSCH                 物理专用共用信道

PhCH                  物理信道

PL                    导频

SCH                   同步信道

SF                    扩展因子

S_long，n               第n个DPCCH/DPDCH长上行链路扰频码

S_short，n              第n个DPCCH/DPDCH短上行链路扰频码

TDMA                  时分多址

TFCI                  传输格式组合指示符

TG                    传输间隙

TGL                   传输间隙长度(以时隙为单位)

TPC                   传输功率控制

TrCH                  传输信道

本发明的某些示例实施例涉及一种用于在压缩模式CDMA环境中使更有效的上行链路和/或下行链路通信实现的系统和相应方法。参见图3，例如，在上行链路压缩模式中，传输间隙(TG)被定义在帧F₄中而另一TG被定义在帧F₁₁中。每一个TG在各自的帧中定义一个间隙或空间。如图3中说明的，帧F₁一直到F₃、F₅一直到F₁₀以及F₁₂是其中没有TG的”正常”帧。在下面更完全描述的本发明的某些实施例中，TG可以由SF降低和速率匹配的组合来定义，因此所得的TGL可以被定制为期望长度而不必让功率与只有SF降低时所需要的同样多地增加。在其它实施例中，上行链路(或下行链路)控制信道比特(例如，TFCI或TPC比特)在压缩模式帧中被重复，并且基于TG的所处位置和/或长度来选择被重复的比特。

在蜂窝通信系统/网络中利用不同类型的信道。传送信道(TrCH)可以被视为通信协议的服务并且通过特性数据如何以及利用什么特性数据经空中接口被传送来定义。两个典型的传送信道是”专用信道”和”公共信道”。本发明的某些示例实施例涉及基于CDMA的通信网的压缩模式中的上行链路和/或下行链路专用信道的使用。

专用物理信道通常包括无线帧和时隙的一个分层结构，虽然这对于所有的物理信道并不如此。取决于物理信道的码元速率，无线帧或时隙的结构变化。本发明的某些实施例中的基础物理通信信道资源是通过扩展码和射频来识别。另外，在上行链路上，不同的信息流可以在实部(I)和虚部(Q)分支上被发射。因此，一个物理信道可以对应特定的载频、扩展码和(在上行链路上)相对相位(0-实部或π/2-虚部)。

图1(b)说明了两种类型上行链路专用物理信道”帧”中分别的”时隙”，即一个专用物理数据信道(DPDCH)和一个专用物理控制信道(DPCCH)。图1(b)中的每个无线帧包括十五个(15)时隙，即，时隙#0一直到时隙#14。每个时隙包括包含比特(组)的字段。每一时隙的比特数取决于物理信道。在某些实施例中，DPDCH和DPCCH可以在每个无线帧内被I/Q码复用。

通常，上行链路DPDCH(数据信道)被用来传送在层2及其之上产生的专用数据，即专用传送信道(DCH)。在每个层1连接上可以有零、一或几个上行链路DPDCH。

上行链路DPCCH(控制信道)通常被用于传送在层1处产生的控制信息。层1控制信息可以例如包括导频比特来提供相干检测的信道估计、发射功率控制(TPC)命令、反馈信息(FBI)和/或一个任选的传送格式组合指示符(TFCI)。在一个上行链路上，TFCI比特通知发射信号的BS接收机关于在该上行链路上复用的不同传送信道的瞬时参数。

图1(b)中的每一帧例如具有一个10毫秒的长度并且被分裂为15个时隙，每个时隙长度为T_slot＝2560码片，相应于一个功率控制周期。图1(b)中的″k″确定每一上行链路DPDCH/DPCCH时隙的信息比特数，并且与物理信道的扩展因子(SF)相关为SF＝256/2^k。在本发明不同实施例中，DPDCH扩展因子范围例如可以从256直到4。在本发明的某些实施例中，同一层1连接上的一个上行链路DPDCH和上行链路DPCCH可以使用不同的速率，即，具有不同的SF和不同的k值。不同上行链路DPCCH字段中的比特数(N_pilot，N_TFCI，N_FBI和N_TPC)在一个连接期间也可以变化。

可仿效的DPDCH字段在下面在表1中被阐明。正如可以看到的，当SF降低到原来的1/2时，每一时隙的比特数加倍。当一帧的所有时隙被发射(即，在正常或非压缩模式中)时，当如图1所示SF降低到原来的1/2时，每一帧的比特数也加倍。可是，如在下面更详细描述的，在TG(即，多个空闲时隙)被提供的压缩模式中，当SF降低到原来的1/2时，被发射的每一时隙的比特数仍然加倍，但是每一帧的比特数没有加倍因为由于TG，不是所有的时隙都被发射。

表格1：DPDCH字段

时隙形式在#I处	信道比特速率(kbps)	信道码元速率(ksps)	SF	比特/帧	比特/时隙	Ndata
							0	15	15	256	150	10	10
1	30	30	128	300	20	20
							2	60	60	64	600	40	40
3	120	120	32	1200	80	80
							4	240	240	16	2400	160	160
5	480	480	8	4800	320	320
							6	960	960	4	9600	640	640

转向上行链路控制信道，某些类型的DPCCH包括TFCI比特(例如对于几个同时业务)而其它的不包括(例如，对于固定速率业务)。因此，在下面更详细描述的图12中给出的表2，某些格式包括TFCI而其它的不包括。对于使用TFCI的时隙格式，每一帧中的TFCI值对应当前使用中的TrCH的比特率的某些组合。这种对应在每个TrCH增加/去除处可以被(重新-)协商。

要在下面更详细阐明的本发明的某些实施例，涉及包括TFCI比特的压缩模式DPCCH字段的格式化(例如图12中的格式0A，0B，2A，2B，5A和5B)。关于DPCCH对于每个标准时隙有两个可能的压缩时隙格式。它们在图12中被标记为A和B并且在它们之间的选择取决于在压缩模式中的每一帧之中被发射的时隙数(即，取决于TG和/或TGL)，正如将在下面更完全讨论的。应当指出，图12中的信道比特和码元速率是紧接在扩展之前的速率。

简要地转向”下行链路”专用物理信道，对图2进行参考，图2说明了通常称作的下行链路专用物理(下行链路DPCH)的可仿效下行链路信道。在一个下行链路DPCH内，在层2及其之上(即，专用传输信道(DCH))产生的专用数据，按照时间复用的方式与在层1上产生的控制信息(例如，导频比特，TPC命令和任选的TFCI)一起被发射。下行链路DPCH因此可以被视为DPDCH和DPCCH的时间复用，正如图2中所说明的。正如所说明的，在这个可仿效的实施例中，相应于一个功率控制时期，每一帧具有长度为T_f＝10毫秒并且被分裂为十五(15)个时隙，每一时隙的长度为T_slot＝2560码片。同样，某些下行链路物理信道包括TFCI比特(例如对于几个同时业务)而其它的不包括(例如，对于固定速率业务)。

上行链路或下行链路上的无线帧在此可以以”正常”或”压缩”方式被发射。在正常模式中(例如，参见图1(b)和2)，如上所述，信息在一帧的所有时隙中被发射。可是，在压缩模式中，(参见图3)，不是所有的时隙都被用于信息传输，因为TG存在。例如，当对于发射的一个编码数据流被接收，该数据流中的第一部分数据可以通过标准模式帧发射在一个时间瞬时处被发射而该数据流中的第二部分数据可以按照在其中包括TG的压缩模式帧传输在第二时间瞬时处被发射。压缩模式中的TG可以被MS利用来执行诸如做出相邻频率测量、控制信道(组)的捕获和/或切换程序的任务。

图3说明了四(4)个帧(上行链路或下行链路)，每一帧的长度为10毫秒。四帧中的三帧以正常功率按照正常模式被发射，而左边的第二帧以双倍功率按照压缩模式被发射。正如可以看到的，一个传输间隙(TG)被定义在压缩模式帧中，它也使得在该帧中需要增加功率，正如所说明的。在图3中，“y”或纵轴表示所说明的功率，而“x”或横轴表示时间。

当在压缩模式中时，在10毫秒帧期间正常发射的信息被时间压缩。提供的用于实现此目的的机制例如是通过降低比特冗余度(凿孔)的速率匹配和/或扩展因子SF的降低(例如，降低到原来的1/2)。因此，在压缩模式中，压缩模式帧的TG中的时隙N_first到N_last未用于数据发射。如图3中所说明的是在单个帧内的传输间隙位置的一个例子(该间隙可以是固定的，可调的或者任何其它类型的间隙)，瞬时发射功率在压缩帧中被增加以便保持质量(BER，FER等等)不受降低的处理增益的影响。功率增加的总值取决于发射时间降低方法(即，SF减少或速率匹配)以及传输间隙长度(TGL)。

图4说明了在压缩模式中的一个上行链路DPDCH和一个上行链路DPCCH，其每一个定义在它的中心部分中的一个TG。正如可以看到的，在TG期间没有时隙被发射。

图5(a)和(b)说明了下行链路压缩模式的两个不同类型的帧结构。图5(a)中的帧结构将传输间隙长度最大化并且图5(b)中的帧结构使功率控制最优化。利用图5(a)的帧结构，传输间隙中的最后一个时隙(N_last)的导频字段被发射。在传输间隙剩余期间没有发射。利用5(b)，传输间隙中的第一时隙(N_first)的TPC字段和传输间隙中的最后一个时隙(N_last)的导频字段被发射。在传输间隙的剩余期间发射被关闭。

如上所述，只把SF降低到原来的1/2来实现压缩模式(7.5时隙的TG)的缺点是：功率不得不增加到2倍(即，加倍)。这是因为结果的TG成为7.5时隙，而15.0/7.5＝2.0。此外，使用速率匹配(即，降低比特冗余度)来实现压缩模式的缺点是：如上所述，它只对于短的TG有用。

因此，根据本发明的一个实施例，例如在上行链路专用信道(例如，DPDCH)中的压缩模式是通过SF降低(例如降低到原来的1/2)和速率匹配(例如增加的比特冗余度)两者组合来实现。仅仅SF降低到原来的1/2(例如，从256到128)导致物理信道上的比特率翻倍以及一个7.5时隙的TGL。然而，当信息比特流冗余度中的增加(例如，通过速率匹配)与SE降低结合时，TGL可以被定制或调整以便期望的TGL被实现。例如，在SF简单降低到原来的1/2将导致一个7.5时隙的TGL时，提供增加的冗余度可用来实现一个较小的TGL，例如五(5)个时隙。一个五(5)时隙的TGL(合并了SF降低到原来的1/2以及增加的冗余度)对功率增加需求比一个7.5时隙的TGL(简单的SF降低到原来的1/2而没有增加的冗余度)要少。这种技术可以被应用到DPDCH、DPCCH和/或任何其它适当类型的物理信道。它也可以只应用到DPHCH，而可以把另一种压缩模式技术(包括图7-10和12，可能没有SF降低)应用到DPCCH。

换言之，SF降低可以与重复(速率匹配)结合来填充在期望TG之外的所有时隙。在上行链路上，移动功率放大器是峰值功率受限的，因此在某些情况下它可以更好地来尽可能长时间地发射某一能量以便保持尽可能低的功率，从而将上行链路覆盖最大化。本发明的某些实施例满足这些目的。

图6是一个流程图，说明了一个实施例，在此SF降低和速率匹配两者都被一起使用以便在上行链路帧中定义一个TG。如果在确定81一个帧是一个压缩模式帧，则在帧分段之后，在83处执行(例如比特重复)速率匹配。已知SF将被降低一个预定因子(例如，降低到原来的1/2)，则在83处执行比特重复以便把TGL定制为期望的长度。其后，信道映射85发生并且编码数据在87处被一个具有该降低扩展因子的特征序列或扩展码来扩展(例如通过DS-CDMA)。具有期望TGL的压缩模式帧(组)被输出89。

在步骤83中按照本发明某些实施例来执行增加冗余度的计算的方式在速率匹配领域中将在下面例如图6的环境中被描述。

根据本发明另外一个实施例，TFCI比特冗余度也可以在压缩模式中在上行链路控制信道(例如，DPCCH)的环境中被增加。在压缩模式中，在TG期间，DPDCH和DPCCH被关闭，并且TFCI比特数因此可能被降低，特别是当速率匹配被使用时。例如参见图4，在压缩模式中，在TG期间没有TFCI比特被发射。TFCI比特对于接收机(例如BS)处的检测是重要的并且TFCI比特的广泛凿孔不是理想的。在下行链路应用中，可以通过修改在压缩模式中的帧格式来解决这个问题，以便TFCI比特可以在DPDCH中而取代在DPCCH中被发送。然而，这在上行链路应用中不是实际的，因为在DPDCH上SF是变化的(即，DPDCH的SF可能与DPCCH的不同)。SF不被知道直到TFCI比特已经被解码为止。

因此，上行链路DPCCH的压缩模式的两个潜在解决方案包括：(1)SF降低到原来的1/2，或者(2)改变压缩模式中的帧格式以便重复TFCI比特。首先在下面描述选项(2)，随后描述关于在某些应用中为什么它可能优于选项(1)。

至于DPCCH，例如，通过附加的比特凿孔在压缩模式中可能会产生额外的比特空间。在本发明一个实施例中，此额外的比特空间或间隔被用来增加上行链路DPCCH压缩模式发射中的TFCI冗余度。该冗余比特在额外的或可用的间隔所位于的时隙(组)中被发射。TFCI比特中的此种增加是以诸如导频比特的其它比特作为代价而得到的。

可仿效的DPCCH压缩模式格式如图12所示。压缩模式格式例如为格式0A、0B、2A、2B、5A和5B。应当指出，在某些实施例中，在压缩模式中只有包括TFCI比特的格式需要被修改(即，格式0，2和5)。

一般而言，一个压缩模式帧中的空闲时隙数为1-7个时隙。空闲时隙是指每一帧中的TG中的时隙数。在大多数的应用中，每一发射时隙需要给定数目的TFCI比特，以便例如每一帧可以发射至少三十(30)个。例如，对于每一帧15个发射时隙，则对于每一帧总数为30个TFCI比特，每一时隙需要2个TFCI比特；对于每一帧13个发射时隙，则每一时隙需要3个TFCI比特，以便每一帧的TFCI比特总数至少为30(在本情况中为39)；对于每一帧11个发射时隙，则每一时隙需要3个TFCI比特，以便每一帧的TFCI比特总数至少为30(在本情况中为33)；对于每一帧10个发射时隙，则每一时隙需要3个TFCI比特，以便每一帧的TFCI比特总数至少为30(在本情况中为30)；对于每一帧9个发射时隙，则每一时隙需要4个TFCI比特，以便每一帧的TFCI比特总数至少为30(在本情况中为36)；对于每一帧8个发射时隙，则每一时隙需要4个TFCI比特，以便每一帧的TFCI比特总数至少为30(在本情况中为32)等等。一个TFCI码字在此可以为任何适当的长度，然而在优选实施例中它可以是30或32比特长。

每一帧在13和14时隙中的发射通常只有当TG跨越两个连续帧时才被执行，并且因此不期待为一个频繁的事件。忽略不计13与14发射时隙的情况，这里最多有比所需要的多6比特的空间(当在一帧中发射9比特或12比特时，36比特是可用的；因此36-30＝6个可用比特)。根据本发明的实施例，来自一帧中前面时隙中的TFCI比特被重复并且在这些”额外的”比特区域中被发射。在大多数情况下，额外的比特数将被限制(例如，6个或更少)并且实际上可以有效地使用一个简单的重复方案。根据本发明的优选实施例，直接在TG之后的时隙在某些环境中遭受稍微更坏的功率控制，并因此认为在后来的时隙中的额外比特区域中重复这些时隙的TFCI比特是有利的。

参见图7-10，现在将关于宽带CDMA蜂窝电话通信网中的DPCCH来描述TFCI比特重复的四种不同示例。TFCI比特由c₂₉，c₂₈，c₂₇，...，c₀来指代而额外的比特由d_D-31，d_D-32，d_D-33，...，d₀来指代，在此，“D”是压缩模式帧中的可用TFCI比特数。在帧中跟随TG的第一TFCI比特被称作c_E，在此E＝29-(N_firstN_TFCI)mod30。重复的比特因此为d_D-31＝c_Emod30，d_D-32＝C_(E-1)mod30，d_D-33＝C_(E-2)mod30，K，d₀＝C_{(E-(D-30-1))mod30}。比特c_k然后被映射到降序的d_k跟随的降序的TFCI字段，即，c₂₉被在帧中的第一时隙发送而d₀被在帧中的最后一个时隙中发送。因此，正如在下面参考图7-10将看到的，来自紧跟着TG的时隙中的TFCI比特c在帧中的后面的时隙中被重复。

图7说明了一个示例，在此，TG占用时隙0-3(即，该帧的开头四个时隙)的DPCCH帧被发送。因此，在该帧中大约十一个时隙被发射(即，时隙4-15)。如上所述，当每一帧发射11个时隙时，每一时隙提供3个TFCI比特，以便这样一帧中的可用TFCI比特的总数为33(即，D＝33)。因此，三个TFCI比特可以被重复，这是因为33-30＝3。对于图7的示例，E＝29-0＝29，并且d₂＝c₂₉，d₁＝c₂₈和d₀＝c₂₇。换言之，在图7中的帧的最后一个时隙中将重复三个TFCI比特，这三个重复的TFCI比特c₂₉、c₂₈和c₂₇是在该帧中首先发射的时隙中的开头三个TFCI比特，即来自时隙编号4中。如上所述，计算被建立，以便在该帧的最后的时隙(组)中被重复的TECI比特是紧跟着TG的TFCI比特，因为这些比特最可能遭受功率控制问题。

图8(a)和8(b)说明了另外一个示例，在此，TG占用时隙6-9的DPCCH帧被发送。因此，在该帧中大约十一个时隙被发射(即，时隙0-5和10-14)。同样，当每一帧发射11个时隙时，每一时隙3个TFCI比特可用，以便这样一帧中的可用TFCI比特的总数为33(即，D＝33)。因此，对于图8的例子，E＝29-18＝11，并且d₂＝c₁₁，d₁＝c₁₀，和d₀＝c₉。换言之，如图8(b)的时隙S14所示，在图8中的帧的最后一个时隙中将重复三个TFCI比特，这三个重复的TFCI比特c₁₁、c₁₀和c₉是跟随TG的首先发射的时隙S10中的开头三个TFCI比特。

图9说明了另外一个示例，在此TG占用时隙10-13的DPCCH帧被发送。因此，在该帧中大约十一个时隙被发射(即，时隙0-9和14)。同样，当每一帧发射11个时隙时，每一时隙3个TFCI比特可用，以便这样一帧中的可用TFCI比特的总数为＝33(即，D＝33)。因此，对于图9的示例，E＝29-30mod30＝29，并且d₂＝c₂₉，d₁＝c₂₈和d₀＝c₂₇。换言之，在图9中的帧的最后一个时隙中将重复三个TFCI比特，这三个重复的TFCI比特c₂₉、c₂₈和c₂₇是在该帧中首先发射的时隙中的开头三个TFCI比特。在此特定的示例中，在时隙中在TG之后没有TFCI比特被重复，因为此时隙是额外的TFCI比特可用所处的地方。换言之，所有的原始TFCI比特c在时隙1-9中被发射，而其中并无一个位于在TG之后。

图10说明了另外一个示例，在此TG占用时隙11-14的DPCCH帧被发送。因此，在该帧中大约十一个时隙被发射(即，时隙0-10)。同样，当每一帧发射11个时隙时，每一时隙3个TFCI比特可用，以便这样一帧中的可用TFCI比特的总数为＝33(即，D＝33)。因此，对于图10的示例，E＝29-33mod30＝26并且d₂＝c₂₆，d₁＝c₂₅和d₀＝c₂₄。换言之，在图10中的帧的最后一个时隙中将重复三个TFCI比特，这三个重复的TFCI比特是c₂₆，c₂₅和c₂₄。

图12说明了根据本发明不同实施例的不同DPCCH时隙格式的示例。正如在包含的TFCI格式0、2和5中可以看到的，每一帧的TFCI比特数根据在上面阐明的计算技术由每一帧的发射时隙数来指示。例如，在格式0A中，在此，每一帧发射10-14时隙，每一帧发射3个TFCI比特；而在格式0B中，在此，每一帧发射8-9时隙，每一帧发射4个TFCI比特，以便接收机每一帧总是发送至少30个TFCI比特(或足以满足TFCI码字的重要部分的任何数目)。应当指出，在图7-10和12中，TG优选地通过速率匹配(不是通过SF的降低)来实现。

另外一种潜在的方式，参考上面的选项(2)，其中通过SF降低以便在DPCCH环境中实现压缩模式。这将导致包括TFCI字段的总DPCCH字段中的比特数被加倍。当SF被降低到原来的1/2时，至少在TFCI字段中功率也将不得不被加倍，这是因为相同的信息量不得不在半数时隙(TGL＝7.5时隙)中发送。相反，当速率匹配被用来把TGL定义到期望的长度(即，不足7.5时隙)时，如上所述，这里有额外TFCI比特的空间，并且功率不需要同样地被增加。

如果DPCCH的SF象选项(1)一样被降低到原来的1/2，则对于包括TFCI的每一帧格式只需要一个附加的帧格式。这个额外的帧格式可以从原始的一个中通过把每个字段中的比特数乘以二来得到。如上选项(2)中所述以及如图12所示，如果改为对于具有TFCI字段的每一帧增加两个附加的帧格式，则需要更多的存储器用于存储但是输出功率中的增加却降低。对于SF降低，DPCCH的功率必须被加倍，这是因为在每一时隙中要发送两倍的TFCI比特。

利用图7-10和12的选项(2)，例如以导频字段，TFCI字段被扩展，并且只需要增加功率，以便总的导频功率保持大约恒定。如果非压缩(正常)模式中的功率为P，那么对于上面图12中的格式0A，功率需要被增加到6/5P(比较格式0与格式0A中的导频比特)。这是与SF降低方法的功率中的两倍增加相比较。DPCCH的功率被期望比比较低比特率CCTrCH的DPDCH功率低3dB。具有三个(3)空闲时隙的图12中格式0A的两种方法之间总功率的差值(DPCCH的SF减少与DPCCH的图12类型格式改变相对)可以被计算出为与在此被参考结合的临时申请中一样的0.85dB。这个数值对应一个最大增益。对于更高数目的空闲时隙以及具有较短导频的格式，该差值将较小。图12中具有4个空闲时隙的格式2B导致0.3dB。

DPDCH和DPCCH之间的功率关系在压缩模式中不是3dB，因为在功率上帧格式改变被补偿。TPC比特增加的功率在某种程度上可以补偿一些TFC命令的损失。应当指出，对于高比特率CCTrCH(它具有DPDCH和DPCCH之间的大功率差值)，计算出的功率节省变得较小。然而，较低比特率的CCTrCH的增益是显著而有益的，从而说明了如图7-10和12所示的DPCCH格式修改(选项(2))方法的优点，在此SF不需要被降低。正如在上面所提及的，相同的发射中，对于DPDCH可以降低SF，但是对于DPCCH则不降低，即，对于两个信道，SF不需要相同。

根据本发明的可仿效的非限制的实施例，现在将描述如何按照本发明实施例进行从MS到BS的上行链路压缩模式通信。

图13(a)是说明上行链路通信的复用和信道编码步骤的框图/流程图。传送块中的信息比特a_im1，a_im2，a_im3，...，a_imAi，被传给层1，在此A_i是TrCHi传送块的长度，而m是传送块编号。通过循环冗余校验在传送块上提供错误检测。因此，循环冗余码(CRC)在21处被附上。CRC可以是24，16，12，8或0比特，并且每个TrCH的期望长度可以从更高层发信令。

输入到传送块级联23的比特是b_im1，b_im2，b_im3，...，b_imBi，在此i是TrCH编号，m是传送块编号，而B_i是每一块中的比特数。执行从传送块级联中比特序列的分段，以便在分段之后的码块是同一尺寸。

码块被传给信道编码块25。它们由o_ir1，o_ir2，o_ir3，...，o_irKi来表示，在此，i是TrCH编号，而K_i是每个码块中的比特数。编码块被连续地复用以便具有最小索引r的块首先从信道编码块中被输出。输出的比特是c_i1，c_i2，c_i3...，c_iEi，在此，i是TrCH编号而E_i是比特数。在本发明的不同实施例中，在25处可以执行卷积编码(例如，速率1/2或速率1/3)，涡轮(turbo)编码(例如，速率1/3)，以及或者没有信道编码。

无线帧尺寸均衡27填充输入比特序列以便确保可以把输出分段在相同尺寸的数据段中。从均衡块27中输出的比特序列是t_i1，t_i2，t_i3，...，t_iTi，在此，i是TrCH编号而T_i是比特数。

第一交织29可以利用一个具有列间(inter-column)排列的块交织器。从第一交织中输出的比特由d_i1，d_i2，d_i3，...，d_iTi来表示。

当发射时间间隔长于10毫秒时，到31的输入比特流或序列被分段并被映射在连续的无线帧上。第n_i个段被映射到发射时间(TTI)的第n_i个无线帧上。输出比特序列相应的无线帧n_i是e_i1，e_i2，e_i3，...，e_iNi，在此，i是TrCH编号而N_i是比特数。

在速率匹配块33中，一个传送信道上的比特被重复或者凿孔。这是在上行链路上执行比特冗余的增加或减少的地方。更高的层为每个传送信道TrCH分配一个速率匹配属性。这个属性是半静态的并且可通过更高层的信令来改变。当计算出要被重复或凿孔的比特数时，该速率匹配属性被使用。在一个TrCH上的比特数可以在不同发射时间间隔之间变化。当在上行链路中不同发射时间间隔之间的比特数改变时，比特被重复(即反复)或凿孔以便确保在TrCH复用之后的总比特率与分配的专用物理信道的总信道比特率相同。速率匹配块33由速率匹配算法35来控制。在某些实施例中，当计算速率匹配参数时可以使用下列关系：

Z_0，j＝0

对于所有＝1..I

ΔN_ij＝Z_ij-2_i-1，j-N_ij           对于所有＝1..I

在此，上行链路的N_ij是在具有传送格式组合j的TrCH上的速率匹配之前一帧中的比特数；Z_ij是一个中间计算变量；ΔN_ij如果对于上行链路为正，则表示在具有传送格式组合j的TrCH上的每一无线帧中应该重复(即，反复)的比特数，而如果对于上行链路为负，则表示在具有传送格式组合j的TrCH上的每一无线帧中应该凿孔的比特数；N_data，j是在具有传送格式组合j的一帧中CCTrCH可用的比特总数；RM_i是传送信道i的半静态的速率匹配属性，其被从更高层发信号令；而I是CCTrCH中的TrCH数。

在上行链路正常模式中，凿孔可以被应用来把CCTrCH比特率匹配到PhCH比特率上。可是，在压缩模式中，如上所述，冗余度可以被提供(或凿孔降低)，以便把TGL从7.5时隙值(只要SF降低到原来的1/2，则将提供该时隙值)中降低。这是执行速率匹配步骤的地方，它要与SF的降低相结合，以便定制某些数据上行链路信道(例如，DPDCH)中的TGL。

对于所有可能的传送格式组合j和所选择的每个无线帧，利用方程式(1)计算出每个TrCH i的一个无线帧内要被重复或凿孔的比特数，ΔN_ij。应当指出，对于DPDCH和DPCCH可以执行不同的速率匹配，因为对于DPDCH可以通过SF中的降低和速率匹配的组合来实现压缩模式，而对于DPCCH可以只使用速率匹配(凿孔)来实现压缩模式。

在压缩模式中，按照对于一个信道(例如DPDCH)SF降低与速率匹配相结合的本发明上述实施例，在方程式(1)中N_data，j被N_data，j ^cm替换。通过改变这个方程式，可以通过块33处的SF减少(例如减少到原来的1/2)和速率匹配的结合来实现期望的精确的TGL。数值N_data，j ^cm从下列关系中给出： $N_{\mathrm{data},j}^{\mathrm{cm}}=2N_{\mathrm{data},j}-2N_{\mathrm{TGL}}$ 对于压缩模式至少扩展因子降低；在此，N_TGL通过如下被计算出：

在此，N_first是发射间隙(TG)中的第一时隙；N_last是TG中的最后一个时隙(N_last或者是与N_first同一帧中的时隙或者是紧跟着包含N_first时隙之后的帧中的一个时隙)；和TGL是发射间隙(TGL)长度，表示连续的空时隙数(0＜＝TGL＜＝14)。

可替代地，如果方程式(2)-(4)如下，则可获得相同的效果：

并且，如在此被参考结合的原始临时申请中所述， $N_{\mathrm{data},j}^{\mathrm{cm}}=2N_{\mathrm{data},j}-N_{\mathrm{TGL}}.$

在任一情况中，把N_data，j改变为N_data，j ^cm以便调整冗余度以得到期望的TGL。如上所示，因为通过减低SF到原来的1/2，比特率被加倍，所以把N_data，j加倍。然后从那里减去对应于TG的期望TGL的比特数。结果的数值N_data，j ^cm被插入到方程式(1)，以便冗余度被增加(如下)，所以期望的TGL被实现。

如果ΔN_ij＝0(在压缩模式或者正常模式中)，那么速率匹配的输出数据与输入数据相同并且不需要执行速率匹配算法35。如果ΔN_ij≠0，那么不管该无线帧是否被压缩，e_ini，e_plus和/或e_minus都被确定；在此，e_ini是速率匹配模型确定算法35中变量e的初始值，并且e_plus和e_minus各自分别表示e的一个增量值和减量值。因此，当ΔN_ij≠0时，变量e因此被向上或向下调整，以便速率可以被匹配到期望的速率；并且在压缩模式中以便TGL可以被定制到它的期望长度上。例如，如果ΔN_i＜0，则可以执行凿孔，否则则执行反复。注意，在某些实施例中，反复被实现，一个重复的比特可以被直接地放置在原始的一个比特之后或者任何其它适当的位置中。

在某些实施例中，可以如下实现一个速率匹配功能，用于确定速率匹配模型：

  if要执行凿孔

    e＝e_ini                  --当前和期望的凿孔比之间的初始差错

    m＝1                      --当前比特的索引

    do while m＜＝X_i

      e＝e-e_minus             --更新差错

      if e＜＝0 then          --检查比特数m是否应被凿孔

      设置比特x_i，m为δ，在此 $\mathrm{\δ}\∉\left\{\mathrm{0,1}\right\}$

        e＝e+e_plus            --更新差错

      end if

      m＝m+1                  --下一比特

    end do

  else

    e＝e_ini                  --当前和期望的凿孔比之间的初始差错

    m＝1                      --当前比特的索引

    do while m＜＝X_i

      e＝e-e_minus          --更新差错

      do while e＜＝0      --检查比特数m是否应被重复

         重复比特x_i，m

         e＝e+e_plus           --更新差错

         end do

         m＝m+1                --下一比特

      end do

    end if

关于速率匹配算法的进一步细节例如可以在如下文献中找到：技术规范3G TS25.212 V3.1.0(1999-21)第3代合作计划；TechnicalSpecification Group Radio Access Network(技术规范组无线接入网)；Multiplexing and channel coding(FDD)(多路复用与信道编码(FDD))，可以从3GPP Organizational Partners，650 Routedes Lucioles-Sophia Antipolis，Valbonne，法国获得；因此，其整个公开在此被参考结合。也可参阅www.3gpp.org。

每10毫秒，一个无线帧从每个TrCH中被传给TrCH复用37。这些帧被连续地复用成为一个编码合成传送信道(CCTrCH)。输入到TrCH复用的比特是f_i1，f_i2，f_i3，...f_iVi，在此，i是TrCH数而V_i是无线帧TrCHi中的比特数。从TrCH复用中输出的比特是s₁，s₂，s₃，...，s_s，在此S是比特数。

当一个以上的PhCH被使用时，物理信道分段39在不同PhCH中之间划分比特。输入到物理分段的比特是s₁，s₂，s₃，...，s_s。在物理信道分段之后的比特是u_p1，u_p2，u_p3，...，u_p0，在此，p是PhCH编号而U是每个PhCH的一个无线帧中的比特数。

第二交织41是一个具有列间排列的块交织器。输入到第二交织器的比特是u_p1，u_p2，u_p3，...，u_pU，在此，p是PhCH编号而U是一个PhCH的一个无线帧中的比特数。

跟随第二交织41，比特v_p1，v_p2，v_p3，...，v_pU被输入到物理信道映射43，在此，p是PhCH编号而U是一个PhCH的一个无线帧中的比特数。比特V_pk被映射到PhCH以便每个PhCH的比特按照关于k(比特编号)的升序在空中被发射。

在压缩模式中没有比特被映射到PhCH(组)的某些时隙。如果N_first+TGL≤15则没有比特被映射到时隙N_first到N_last。如果N_first+TGL＞15，即发射间隙跨越两个连续无线帧，则映射如下：

-在第一无线帧中，没有比特被映射到时隙N_first，N_first+1，N_first+2，...，14。

-在第二无线帧中，没有比特被映射到时隙0，1，2，...，N_last。

如上所述，可以利用和不必用传输格式组并指示符(TFCI)来执行传送格式检测。如果一个TFCI被发射，则接收机检测来自TFCI中的传送格式组合。然而，当没有TFCI被发射时，接收机可以使用例如DPDCH与DPCCH的接收功率比的某些信息来检测传送格式组合。

优选地，TFCI比特向接收机通知CCTrCH的传送格式组合。一检测到TFCI，则传送格式组合以及因此各传送信道的传送格式被了解，并且可以执行传送信道的解码。

在某些实施例中，使用二级(second order)里德-马勒码的(32，10)子码来对TFCI比特进行编码。如果TFCI包括不足10比特，则可以通过把最高有效比特设置为零来用零到10比特来填补之。在某些实施例中，TFCI码字的长度是32比特。

在非压缩模式中，TFCI码字的比特被直接映射到无线帧的时隙上。根据下列公式，编码比特bk被映射到发射的TFCI比特d_k上：d_k＝b_kmod32。对于不管SF的上行链路物理信道和下行链路物理信道，如果SF≥128，则k＝0，1，2，...，29。注意，这意味着比特b₃₀和b₃₁不被发射。对于其SF＜128的下行链路物理信道，k＝0，1，2，...，119。注意这意味着比特b₀到b₂₃被发射四次而比特b₂₄到b₃₁被发射三次。

压缩模式中的TFCI比特的映射对于上行链路、下行链路是不同的，上行链路为SF≥28而下行链路为SF＜128。对于上行链路压缩模式，时隙格式被改变以便没有TFCI比特丢失，如上关于DPCCH所述。压缩模式中的不同时隙格式不匹配对于所有可能TGL的精确TFCI比特数。TFCI比特的反复因此被使用，如先前关于图7-10和12所讨论的。一个压缩无线帧的TFCI字段中有效的比特数是D而一个时隙中的TFCI字段中的比特数为N_TFCI。比特E是要被重复的第一比特，E＝N_firstN_TFCI。如果N_last≠4，那么E对应于紧跟在TG之后的时隙中的第一TFCI比特的编号。然后下列关系定义映射。

d_k＝b_k mod32

在此k＝0，1，2，...，min(31，D-1)。

如果D＞32，则剩余位置通过重复以(倒序)来填充：

d_D-k-1＝b_(E+k)mod32

在此k＝0，...，D-33。同时，关于图7-10和12的上面列出的方程式可用来确定在一帧中哪一TFCI比特要重复。

为了诸如频率间功率测量、其它系统/载波的控制信道捕获和实际切换操作的目的，可以把发射间隙(TG)放置在固定位置和可调位置处。当使用单一帧方法(即，图13(B)中的“S”)时，根据传输间隙长度(FGL)固定发射间隙位于压缩帧内(例如，参见图3-5)。当使用加倍帧方法(即，图13(b)中的“D”，在此在(x，y)中，“x”表示第一帧中空闲时隙数而“y”表示第二帧中空闲时隙数)时，固定传输间隙位于两个连接帧的中心上。当以这样一种方式，传输间隙跨越两个连续无线帧时，N_first和TGL被选择以便在每一无线帧中至少8时隙被发射。可替代地，例如为了数据采集之类的某些目的，发射间隙的位置可以是可调的/浮动的。

参见图14，扩展被应用到到上行链路上的物理信道。在某些实施例中，直接序列码分多址(DS-CDMA)技术可用来把信息扩展在大约5MHz带宽上，虽然其它类型的扩展可以被使用于本发明的其它实施例中。

当码元被转变成多个码片以致增加信号的带宽时，一个多路化操作被执行。每一数据码元的码片数是扩展因子(SF)。其后，一个扰频操作被执行，在此，一个扰频码被应用到扩展信号上。在多路化中，在所谓的I和Q分支上的数据码元被独立地乘以一个OVSF码。利用扰频操作，I和Q分支上的结果信号进一步乘以复数值的扰频码，在此I和Q分别表示实部和虚部。

更特别地参见图14，DPCCH和DPDCH的上行链路扩展被说明。要被扩展的二进制的DPCCH和DPDCH由实数值序列来表示，即二进制的”0”被映射到实值+1，而二进制的值”1”被映射到实值-1。例如，通过一个扩展电路，在51处，DPCCH通过多路化码cc被扩展到码片速率；而在53处，被称为DPDCHn的第n个DPDCH通过多路化码c_d，n被扩展到码片速率。每个码是不同的。在本发明的不同实施例中，一个DPCCH和多达六个并行的DPDCH可以被同时发射，即，0≤n≤6。正如在上面所提及的，在本发明不同实施例中，可以使用相同的或不同的扩展因子来扩展DPDCH和DPCCH。

在多路化之后，在55处实部值扩展信号被加权增益因子，该因子对于DPCCH为β_c而对于所有的DPDCH为β_d。在时间的每一个给定点处，数值β_c和β_d的至少一个具有幅度1.0。β值可以被量化成为4比特字。

在加权55之后，I和Q分支上的实数值码片流被总计57并且被作为复数值的码片流来对待。在59处，取决于是长或短扰频码被使用，则此复数值信号然后被复数值扰频码S_long，n或S_short，n扰频。利用帧来对准扰频码，即，第一扰频码片对应于一帧的开始。在上行链路中，以例如3.84Mcps的调制码片速率，在图14中通过扩展过程所产生的复数值码片序列可以是QPSK或者否则如图15所示被调制。

在被扩展和调制之后，本发明的某些实施例中上行链路DHDCP和DHCCP从MS发射到BS等等。正如从上面很显然的一样，在本发明的某些实施例中，MS发射一个压缩模式复合信号到BS，在此，DPDCH(组)中的TG是通过如上所述的SF降低和速率匹配的组合而获得的，而DPCCH中的TG是单独地通过关于图7-10和12所描述的速率匹配而实现的。在本发明的其它实施例中，DPDCH和DPCCH两者都可以通过一个复合信号在压缩模式中从MS发射到BS，在此两者中的TG都通过SF降低和速率匹配的组合来实现。在另外一个实施例中，DPDCH和DPCCH两者都可以通过一个复合信号在压缩模式中从MS发射到BS，在此，两者中的TG通过速率匹配来实现，并且其中，TFCI比特与图7-10和12的任何中一样在控制信道中被重复。

图19说明了在此用于接收任何CDMA信号的一个可仿效的接收机。例如，当信号从MS被发射给BS时的上行链路上，接收机位于BS处。利用一个本地生成的码序列203，接收机可以使用相干解调器201来解扩接收的CDMA信号。接收信号的码和本地产生的码203通过跟踪/同步装置205来同步，同步在信号接收开始的时候被完成并且被保持直到整个信号已经被接收为止。在被解调器201解扩之后，一个数据调制信号207产生，并且在数据解调器209的数据解调之后，原始数据可以被恢复。

至于下行链路，图16说明了所采取的某些步骤，而图17-18说明了某些下行链路物理信道的扩展操作。更特别地参见图17-18，在71处，两个连续码元的每一对首先被串并转换并且被映射到I和Q分支。如此映射以便偶数和奇数编号的码元分别被映射到I和Q分支。在73处I和Q分支然后被实数值多路化码(组)扩展到码片速率。多路化码与使用于上行链路中的码相同，即，正交可变扩展因子(OVSF)码。I和Q分支上的实数值码片序列然后被作为单一复数值的码片序列来对待。在75处，此码片序列被一个复数值扰频码扰频(例如，复数码片法则乘法)。

图18说明了不同的下行链路信道如何被合并。相应于图17中的点S，每一复数值扩展信道分别被加权因子G_I加权。可选地，诸如P-SCH和S-SCH的某些复数值信道可以分别地被加权因子G_p和G_s加权。所有的下行链路物理信道然后在77处利用复数加法被合并。

在下行链路压缩模式中，如果简单的SF降低被用来形成TG，则TGL经常比所必要的要长。在TG期间没有导频和/或TPC命令被发送，并且可能导致性能上的一个损耗。因此，根据本发明的某些实施例，通过在未使用于测量的所有时隙中发射导频和TPC命令来将这些潜在的损耗最小化。换言之，TPC、PL和/或TFCI的发射将在尽可能大的帧的一部分中有效，以便将由于降级的功率控制性能所引起的损耗最小化。因此，TPC、TFCI和/或导频比特可以不在传输间隙之内的所有时隙中被发射(对于上行链路和下行链路)。

下列示例说明了如何可以在一帧的一部分中发射信息，以及在那帧的大部分上发射的控制信息(即，在被发射的信息或数据比特中有传输间隙时的时间期间，控制信息可以被积极地发射)。例如，假定一个所需要的传输间隙只是四个时隙。假定一个扩展因子降低到原来的1/2，则信息/数据比特可以在7.5(与8相同)时隙中被发射。然而，控制(例如，TFCI，TPC)信息可以在该帧的11个时隙中被发射(15-4＝11)。

此外，对于下行链路压缩模式(或者通过SF降低或者通过凿孔)，时隙格式可以被改变以便没有TFCI比特被损失。压缩模式中不同的时隙格式不匹配所有可能TGL的TFCI比特的精确数目。如果TFCI字段的数目超过TFCI比特的数目，则DTX(不连续传输指示符)因此被使用。在DTX被使用的地方，字段块从间隙之后的第一字段开始。在下行链路中，DTX因此被用于以比特来填补无线帧。这适用于上行链路和下行链路。

例如，最后一个TFCI字段的一半(参见图11中的时隙14)以DTX比特来填充，如图11所示(空字段表示DTX比特)。这样一个DTX对应于在把SF降低到原来的1/2时所获得的半个时隙。

如果在间隙之后有比DTX比特更少的TFCI字段，则间隙之前的最后字段也以DTX来填充。一个压缩无线帧的TFCI字段中有效的比特数是D而一个时隙中的TFCI字段中的比特数为N_TFCI。同样，比特E是要被重复的第一比特，E＝N_first N_TFCI。如果N_last≠14，那么E对应于紧跟在TG之后的时隙中的第一TFCI比特的编号。要被发射的TFCI比特总数是N_tot。如果SF≥128，那么N_tot＝32，否则N_tot＝128。然后下列关系定义映射：

d_k＝b_(k mod 32)

在此k＝0，1，2，...，min(E，N_tot)并且，如果E＜N_tot

d_k+D-Ntot＝b_(k mod 32)

在此k＝E，...，N_tot-1。

DTX比特在d_k上被发送，在此，k＝min(E，N_tot)，...，min(E，N_tot)+D-N_tot-1。

虽然有关于目前被认为是最实际并且优选的实施例已经描述了本发明，但是应该理解，本发明不局限于该公开实施例，而是相反的意欲覆盖包括在附加权利要求的精神和范围内的各种修改和等价方案、以及实施例。

Claims (19)

1.一种在蜂窝通信网中发射码分多址帧的方法，其特征在于：

提供码分多址帧使得包括多个时隙和至少一部分传输间隙；

使用一个降低的扩展因子和要被发射的信息比特的增加的冗余度来定义传输间隙；和

在一个信道上发射包括多个时隙的所述帧。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述发射步骤包括：在上行链路上从移动站发射所述帧到网络中的基站。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述信道是一个上行链路专用物理数据信道。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述传输间隙位于所述帧中的第一和第二时隙之间。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：把所述扩展因子降低到原来的1/2，并且增加要被发射的信息比特的冗余度，以便所述传输间隙长度低于所述帧一半的长度。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述帧是包括15个时隙的一个无线帧。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在上行链路和下行链路之一上发射所述帧；

对于要被发射的信息比特进行扩展，以便产生一个编码信息信号；和

使用具有降低扩展比的所述降低扩展因子来在压缩模式中间歇地发射编码信息信号，其中，在压缩模式中发射的一帧包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有低于整个帧的持续时间的一个持续时间而所述第二部分也具有低于整个帧的持续时间的一个持续时间。

8.一种在一个信道上发射包括数据的扩频帧的方法，包括：使用第一扩展因子来扩展所述数据的第一部分，以便产生包括第一帧的一个第一编码信息信号，所述第一帧包括多个时隙；并且在所述信道上发射包括其所有时隙的所述第一帧，该方法其特征在于：

使用第二扩展因子扩展所述数据的第二部分来产生一个包括第二帧的第二编码信息信号，形成一种压缩模式帧，其中，所述第二扩展因子低于所述第一扩展因子，以便所述第二帧包括具有低于第二帧中总时隙数一半的长度的至少一部分传输间隙；和在所述信道上发射所述第二帧；和

使用在一个传送信道上增加的比特冗余度和所述第二扩展因子来定义传输间隙的长度，以便传输间隙具有低于所述第二帧一半长度的一个长度。

9.一种在通信网中发射包括多个时隙的压缩模式帧的方法，其特征在于：

增加比特或码率以便在所述帧中形成长度TGL的一个传输间隙并且产生用于冗余格式指示符比特的空间；和

把来自所述帧中第一时隙中的多个格式指示符比特重复在所述帧的第二时隙中。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：至少部分地基于所述传输间隙的位置来确定哪些格式指示符比特要被重复，并且其中，在上行链路或者下行链路信道上发射所述帧。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于：把来自位于紧跟着所述传输间隙的第一时隙中的格式指示符比特重复在位于紧邻所述帧末尾的第二时隙中。

12.如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述格式指示符比特是TFCI比特，并且其中，在一个上行链路物理控制信道上发射所述帧。

13.一种包括用于在蜂窝通信网中从移动站发射包括多个时隙的码分多址帧到基站的发射机的设备，包括：

一种装置，用于通过使用一个降低的扩展因子和要被发射的信息比特的增加的冗余度来形成在所述帧中具有一个传输间隙长度的至少一部分传输间隙，并且其中用于形成至少一部分传输间隙的所述装置包括一个扩展电路和一个速率匹配电路。

14.一种用于在基于码分多址的通信网中发射包括多个时隙的上行链路压缩模式帧的设备，包括：

一种装置，用于形成所述上行链路压缩模式帧，以便包括长度TGL的一个传输间隙；

一种装置，用于把来自所述帧中第一时隙中的多个格式指示符比特重复在所述帧的第二时隙中；和

其中，至少部分地基于(i)传输间隙的长度和(ii)所述传输间隙的位置中的至少一个来确定要被重复的所述格式指示符比特。

15.一种用于在蜂窝通信网中发射扩频帧的设备，包括一个扩展电路，用于使用具有扩展因子的码来把比特扩展到一个比特速率并且把扩展比特包括在包括多个时隙的一帧中，所述设备其特征在于：所述扩展电路使用具有降低扩展因子的码把比特扩展到所述比特率，以便所述帧在其中包括一个传输间隙，并且其中，一个速率匹配使用所述比特中的至少一些比特的增加的冗余度来定义所述传输间隙的长度，其中，所述扩频帧是一个码分多址帧，并且其中，所述传输间隙位于所述帧的第一和第二时隙之间。

16.如权利要求15所述的设备，包括：用于在蜂窝通信网中在上行链路中从移动站发射所述帧到基站的发射机。

17.如权利要求15所述的设备，其特征在于：经所述速率匹配，所述发射间隙的长度是可变的。

18.一种使用在蜂窝通信网中的移动站，所述移动站包括一个扩展电路，用于使用具有扩展因子的码用于把比特扩展到一个比特速率并且将所述扩展比特包括在包括多个时隙的一帧中，其特征在于：所述扩展电路使用一个降低的扩展因子来扩展所述比特，以便所述帧在其中包括一个传输间隙，并且其中，一个速率匹配使用至少一些比特的增加的冗余度来定义所述传输间隙的长度，其中，所述移动站是一个蜂窝电话。

19.一种在蜂窝通信网中在一个信道上从移动站发射包括多个时隙的码分多址上行链路帧到所述网络基站的方法，该方法其特征在于：通过扩展因子和要被发射的信息比特的冗余度之一来定义所述帧中的至少一部分传输间隙，并且其中，所述定义至少一部分传输间隙步骤包括使用一个降低扩展因子和要被发射的信息比特的增加的冗余度。

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