CN1214685C - 无线电通信系统中发送信息信令的方法 - Google Patents
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Abstract
根据本发明在无线电通信系统中由第一无线台(NB)通过信道测量序列的选择和/或数量对信息编码，以向第二无线台发送信令，其中所述的信道测量序列可以附加地通过相位信息加以区别。
Description
技术领域
本发明涉及在无线电通信系统中发送信息信令的方法。本发明尤其适合用于移动无线电用户连接端口系统或者说无线的用户连接端口系统。
背景技术
在无线电通信系统中，例如在第二代GSM(全球通移动通信系统)的欧洲移动无线电系统中，信息(例如语音、图像信息或者其它数据借助于电磁波经过无线电接口传输。所述的无线电接口涉及基站和用户站之间的连接，其中，用户站可以是移动站也可以是固定站。其中电磁波以载波频率进行发射，所述载波频率位于针对各系统设置的频带中。对于未来的无线电通信系统，例如UMTS(通用移动通信系统)或者其它第三代系统，所述的频率设在约2000MHz。为第三代移动无线电规划了两个模式，其中一个称为FDD运行(频分复用)模式，另一个称为TDD运行(时分复用)模式。这两种模式应用于各自不同的频带中。两种模式都支持所谓的CDMA用户分离方法(码分多址)。
发射出的电磁波由于反射、衍射等的损耗而受到衰减。因此降低了为接收的用户站提供的接收功率。这种损耗与位置有关，并且在运动的用户站的情况下还与时间有关。由于多径传播，在接收的无线台上出现多个信号分量的不同延迟。所述的影响说明了连接上个性化的传输信道。
由WO99/08401公知，怎样基于对传输的信道测量序列的分析以及接收机中预知的信道测量序列进行信道评估去确定连接个性化的传输信道的特性。这通过把预知的所储存的信道测量序列与接收的，通过传输信道畸变了的信道测量序列比较进行。信道评估的结果是信道的脉冲响应。
从J.Matyer，J.Schlee，T.Weber等的文章“Protocol and SignallingAspects of Joint Detecito CDMA，PIMRC`97.Helsinki，1997”第867至871页，除了其它的以外还公知，在无线台中于接收方检测通信连接的信令不仅使用分配给本身的通信连接的扩展码，还使用分配给附加的平行的通信连接的扩展码。由此所述接收的无线台有利地获悉实际指定的扩展码，以避免由于测量实际上不存在的信号或者并非分配的扩展码而劣化接收的质量。
发明内容
本发明的任务在于提出能够简单地发送信息信令的方法。
所述任务通过一种在无线电通信系统中发送信息信令的方法和用于实施所述方法的无线台解决。在所述方法中，由无线电通信系统的第一无线台通过信道测量序列的选择和/或数量对信息进行编码，向第二无线台发送信令，其中所述的信道测量序列可以附加地通过相位信息加以区别。在实施所述方法的无线台中把无线电通信系统实现为移动无线电系统或者无线的用户连接端口系统。本发明的有利扩展由从属权利要求获得。
根据本发明，在无线电通信系统中，由第一无线台通过信道测量序列的选择和/或数量对信息编码，向第二无线台发送信令，其中所述的信道测量序列可以附加地通过相位信息加以区别。
通过根据本发明的把信道测量序列与信令发送结合使用的方法，可以从第一无线台，例如基站，向第二无线台，例如用户站，传输信息，而不为此要求特定信令发送信道上的附加数据位。
用本发明的安排可以用简单的方式向第二无线台发送信息信令，例如实际上分配多少个扩展码。因为信令发送是用可供使用的信道测量序列的选择和/或数量进行，所以不需要任何在特定信道上的信令发送，也不需要对信道测量序列进行任何适应或改变。使用就其本身已知的信道测量序列，第二无线台可以求出第一无线台实际发出的信道测量序列并且通过其根据本发明的相应数量或者组合隐含编码求出所分配的扩展码的实际数量，以接着进行优化的检测。
根据本发明的一个有利的扩展，用户特定信息，例如在第一无线台的无线电小区中所分配的扩展码的数量，具有不同的值，并且信道测量序列的选择和/或数量各分派有一或多个用户特定信息的值，并且向用户站发送信令。
以这种方式，在非充分数量的信道测量序列处也可以进行信令发送，这种信令发送很大程度上压缩了有效扩展码的数量。所述的分配也可以这样地进行：使所分配的用户特定信息的值的差别最大和/或恒定，从而使出现检测误差的几率较小。
根据本发明的一个有利的扩展，信道测量序列的量通过周期地导出一或者多个基本序列构成。由此，如果其信令测量序列由相同的基本序列导出，还可以对多个传输信道进行同时的总体信道评估。
根据本发明的方法可以根据本发明的另一个扩展特别有利地实施于采用所述的联合检测方法的无线电通信系统中。
根据本发明的另一个扩展可以将发送所分配的扩展码的信令的信道测量序列最少化。这里，采用的信道测量序列的数量有利地根据可分配的扩展码最大数量进行选择。从而例如通过结合四个信道测量序列确定十五个不同的所分配的扩展码的量。
特别有利地把所述根据本发明的方法应用在作为移动无线电系统或者说无线用户接线系统实现的无线电通信系统中。
附图说明
下面借助于附图详细地说明本发明的实施例。附图中，
图1是无线电通信系统的方框图，
图2是采用TD/CDMA用户分离方法的无线电接口的示意图，
图3是表格，列出通过选择和结合信道测量序列所分配的扩展码相应编码数量的表。
图4是根据现有技术的信道测量序列传输的示意图，
图5是多个信道测量序列组合的传输示意图，而
图6是采用附加的相位信息的信道测量序列组合的传输示意图。
具体实施方式
图1示出移动无线电系统的一部分作为无线电通信系统的结构例子。移动无线电系统分别由多个移动交换中心MSC和相应的一或多个与所述移动交换中心MSC连接的基站系统BSS(BBS-Base StationSubsystem)组成，所述移动交换中心MSC从属于交换网络(SSS-Switching Subsystem)并且相互交织成网，或者对固定网络产生通道。基站系统BBS又具有至少一个用于分配无线电资源的无线电网络控制器装置RNC(RNC-Radio Network Controller)以及至少一个与之连接的基站NB(NB-Node B)。
基站NB可以经无线电接口与用户站UE(UE-User Equipment)建立连接。由每个基站NB至少构成一个无线电小区Z。所述无线电小区Z的大小一般地由组织信道(BCCH-Broadcast Control Channel)作用范围确定，所述的组织信道由基站NB用各自最大的和恒定的发送功率发送。通过分区或者通过分级的小区结构，每个基站NB还可以负责多个无线电小区Z。这种结构的功能还可以转移到其它的能够使用本发明的无线电通信系统中。
图1的示例示出两个处在基站NB的无线电小区Z中的用户站UE。移动站UE各向基站建立一个通信连接，在此通信连接上沿上行链路方向UL和下行链路方向DL进行选定的服务的信号传输。通信连接通过分配给用户站UE的不同的扩展码c1、c2、c3分开，其中用户站UE各自利用所有实际分配的扩展码c1、c2、c3，用于接收按照所述的联合检测方法的自身通信连接的信令。在连接时，用户站UE和基站NB继续周期地通过信道评估分析无线电接口的传输特性。
根据本发明的方法可以有利地应用的UMTS移动无线电系统的TDD模式中的无线电传输的帧结构，这可在图2中看出。按照TDMA分量把一个宽带的频率范围分配为等时间长度的多个时隙ts，例如设ts0至ts14这样的十五个时隙，这十五个时隙构成一个时间帧fr。时隙ts对于一个信道RACH分配了任选的多址访问。
频带B限局于一定的频率范围内。时隙的一部分利用于下行链路DL方向的信令传输，而时隙的一部分利用于上行链路UL方向的信令传输。例如，偏向下行链路方向DL的3∶1的非对称比例。在这种TDD传输方法中，上行链路UL的频带B与下行链路DL的频带B相应。对于其它的载频也是同样的。通过对于上行或者下行链路方向UL、DL不同的时隙ts分配可以采取多种多样的非对称的资源分配。
在时隙ts内部多个连接信息用无线电块传输。数据d以个性连接方式，利用一种精细结构也就是扩展码被扩展，从而可在接收方通过这种CDMA分量(码分多址)分开例如n个连接。所述扩展由数据d的单个符号产生，从而在符号时间长度Tsym内传输符号时间长度为Tchip的Q码片。其中，所述的Q码片构成连接个性的扩展码c。在所述无线电块中还安排有信道测量序列，所述信道测量序列如所说明地起信道评估作用。
两种传输模式的无线电接口采用的参数有利地为：
码片率：3.84Mcps
帧宽：10ms
时隙数：15
时隙宽：666μs
扩展因子：可变
调制方式：QPSK
带宽：5MHz
频率重复值：1
这些参数能够使第三代移动无线电的TDD和FDD(FDD频分复用)尽可能地协调化。
图3所示的表格示例地揭示了根据本发明借助于选择和/或多个信道序列tseq信令发送实际数量为n的所分配的扩展码c。在采用四个信道测量序列tseq1...tseq4时可以表达15个不同数量所分配的扩展码c。在给出的实例中提供了15个扩展码c1...c15，其中渐进地实施把扩展码C向通信连接的分配。在二进制编码技术中为了表示一定数量n个实际分配的扩展码c采用不同的信道测量序列tseq和多个信道测量序列的组合。按照图1中所示的实例，根据图3的表从基站NB发送第一信道测量序列tseq1和第二信道测量序列tseq2，因为这种组合代表了在基站NB的无线电小区中扩展码c1、c2、c3的实际分配。用户站UE永久地分析实际发送的信道测量序列，因为它们本身知道信道测量序列tseq的数量和内容。用户站UE可以由此用简单的方式检测实际上从基站NB发送那些信道测量序列tseq并且从而如所述地推断实际数量的分配的扩展码c。可能的信道测量序列数量参数以及其内容可能随无线电通信系统的无线电小区逐一地不同，并且一般地向用户站发送信令。
除了上述的实际数量n个分配的扩展码c之外，还可能通过组合不同的用户站UE的信道测量序列tseq发送任意的其它用户特定信息的信令。例如可能向不同的用户站UE分别分配各自的用户标识TI，所述的用户标识TI由不同信道测量序列tseq的组合构成。为了在移动无线电网中进行有效的分组取向性数据传输可以采用例如所谓的“共享信道”。可以按需要把这些信道分配给不同的用户站UE。这种不断改变的分配必须尽可能快速地进行(就是说，最好在物理层进行)，从而得到有效地充分利用资源。
在配置“共享信道”时，不同的用户站获得被分配为单独用户标识TI(通过较高层中的信令发送方法)的不同的信道测量序列tseq组合。在“共享信道”运行中，于是相应地为当时数据的用户站UE发送出信道测量序列tseq的组合，也就是说分配给用户站UE的各个用户标识TI。
可以例如通过简单的二进制代码向用户站UE分配信道测量序列tseq的组合。为了提高可靠性还可以采用信道代码法(例如HCB码)的任意冗余码。由此可以对预定的最大数量信道测量序列tseq提高可识别的用户站UE的数量。在UTRA-TDD系统中例如设置8个信道测量序列tseq。通过把信道测量序列tseq和简单的二进制码结合可以识别127个用户站UE。
用信道测量序列tseq组合进行用户特定信息编码还可以用于以下方面：借助于接收机，例如基站NB，控制上行链路例如用户站UE的发射机功率(功率控制回路)。在下行链路中也可以设想这样的信令发送。
为此接收机，例如基站NB，通过在物理层传输信令发送位(TPC，发送功率控制)控制发射功率。发射机，例如用户站UE，依据TPC位(0或1)向上或者向下把发射功率改变预定的增量ΔP。可以把信道测量序列tseq的组合分配给不同的发射功率改变的增量ΔP。在此优化的增量ΔP取决于可变的量，例如信道特性、接收机的速度或者还有TPC位的传输速度。因此快速改变增量ΔP是所希望的。
分配可以如下进行(采用两个信道测量序列tseq1、tseq2时)：
| 增量(单位为分贝) | tseq1 | tseq2 |
| 1 | X | |
| 2 | X | |
| 3 | X | X |
还可以设想，信令发送值的数量，例如采用的CDMA代码的数量，高于信道测量序列tseq的可能组合的数量，例如因为不能提供满意的信道测量序列tseq。在这种情况下可能对一个信道测量序列tseq的组合分配较多的适当数量的CDMA代码。这样用户站UE必须用另一个步骤测量实际有效的CDMA代码数量。这是例如通过与全部代码序列关联并且随后进行阈值判断达到的。
然而由于附加噪音和交叉相关可以出现检测误差。也就是说可能确定出错误的有效CDMA代码数量。为了使错误判断的数量尽可能地少，根据本发明把信道测量序列tseq的组合的分配方案如此地选择为被采用的CDMA代码的数量：使得通过测量序列tseq也就是所谓代码块合构成的相应的CDMA代码的数量差最大。如果相应的CDMA代码的数量差对所有代码字尽可能相同。
这样的分配方案例如可以是如下的形式：
信道测量序列tseq的数量：3
代码字的数量：7
CDMA代码的数量：16
| 代码字 | 代码字(二进制) | 有效代码数量 | ||
| Tseq1 | Tseq2 | Tseq3 | ||
| 1 | X | 1或8或15 | ||
| 2 | X | 2或9或16 | ||
| 3 | X | X | 3或10 | |
| 4 | X | 4或11 | ||
| 5 | X | X | 5或12 | |
| 6 | X | X | 6或13 | |
| 7 | X | X | X | 7或14 |
在这种选择的情况下，对于所有的代码字CDMA代码的数量的差都是常数7。视采用的信道测量序列tseq和采用的CDMA代码数量而定，还可以选择与上述不同的分配。特别是采用任意的冗余码取代此处选择的二进制代码。
上表中构成的分配，并非根据本发明而局限于对有效CDMA代码的表达，而是可以用于任意的用户特定信息，例如功率控制信息或者用户识别信息。
为了不劣化信道评估，与上述相应地在应用多个训练序列时相关地附加各个信道评估。从而，在恒定总功率的前提条件下，理想的情况中信道评估的结果与应用单个信道测量序列的情况相同。然而在一个实际的实施中却由于量化效应和阈值效应使信道评估变差，所述的量化效应和阈值效应信道在功率较小时对各个信道测量序列影响较强。因此，为发送信令采用的信道测量序列不应当太大。从而发送信令的可能的代码字范围直接受信道序列的数量的限制。因为至少要有一个信道测量序列必须是有效的，所以代码字数量Nc如下式由信道测量序列Nseq得出：
Nc＝2^Nseq-1
这种可以表示为“开-关”信令的信令根据本发明扩充到相位信息。这样信道测量序列构成参照相位，使得受评估的信道脉冲响应的相位与无线电信道的相位一致。所有其余的信道测量序列都以对这个参照相位的相位差，也就是所谓的相移，被发射。因为前提是所述的信道测量序列都应当得出相同的信道评估，接收的相位差可以仅通过对信道脉冲响应移相出现。与该变功率相比，相移在接收机中造成的量化和阈值构成的影响要小。
在一种所述的移动无线电系统中，例如把信道测量序列用于指示出所设CDMA扩展码的数量，其中例如最多可能有16个扩展码。在同时最多应用三个信道测量序列的情况下对于公知的“开-关”信令得出如下信令可能性：
| 应用的信道测量序列 | 扩展码数量 |
| 1 | 1或2 |
| 2 | 3或4 |
| 3 | 5或6 |
| 1、2 | 7或8 |
| 1、3 | 9或10 |
| 2、3 | 11、12或13 |
| 1、2、3 | 14、15或16 |
通过根据本发明对相位信息进行另外吸收，可以使用已经是同时最多两个的信道测量序列改善信令可能性以及其效率：
| 应用的信道测量序列 | 扩展码数量 |
| 1 | 1或2 |
| 2 | 3或4 |
| 3 | 5或6 |
| 1、2 | 7或8 |
| 1、3 | 9或10 |
| 2、3 | 11或12 |
| 1、-2 | 13或14 |
| 1、-3 | 15或16 |
表中信道测量序列-n代表用180度相移传输信道测量序列“n”。可以相应地选择其它可检测的相移，并且公开于本发明的范围内。
图4示出已经公知的用例如标称的功率1传输信道测量序列tseqi，这在经无线电信道传输和信道评估后引起示例性地示出的被评估的信道脉冲响应hi。
图5示出传输相应于图3所示编码的信道测量序列组合。三个信道传输序列tseqi、tseqj和tseqk用例如标称的功率1/3传输以发送代码字(1、0、1)的信令，并且产生相应表达的评估的信道脉冲响应hi、hj和hk。
最后，图6示出用例如标称的功率1/2传输二个信道传输序列tseqi和tseqj以发送代码字(1、-1)的信令。所述信道测量序列产生评估的信道脉冲响应hi和hj。
Claims (16)
1.在无线电通信系统中发送信息信令的方法，
其特征在于，
由无线电通信系统的第一无线台(NB)通过信道测量序列(tseq)的选择和/或数量对信息进行编码，向第二无线台(UE)发送信令，其中所述的信道测量序列(tseq)可以附加地通过相位信息加以区别。
2.如权利要求1所述的方法，
其特征在于，
第一无线台(NB)构成为无线电通信系统的基站(NB)，而第二无线台(UE)构成为无线电通信系统的移动用户站或者固定用户站。
3.如权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
通过由第一无线台(NB)发射的信道测量序列(tseq)的选择、数量和/或相位信息发送无线电小区(Z)中采用的扩展码(c)的实际数量的信令。
4.如权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
通过由第一无线台(NB)发射的信道测量序列(tseq)的选择、数量和/或相位信息发送用户识别信令。
5.如权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
通过由第一无线台(NB)发射的信道测量序列(tseq)的选择、数量和/或相位信息发送用户站(UE)的发射功率改变增量信令。
6.如权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述信息可以有不同的值并且可以给每个信道测量序列(tseq)的选择、数量和/或相位信息各分配一或多个信息值，并且向第二无线台(UE)发送信令。
7.如权利要求6所述的方法，
其特征在于，
所分配的信息值的差是最大的。
8.如权利要求6所述的方法，
其特征在于，
所分配的信息值的差是恒定的。
9.如权利要求6所述的方法，
其特征在于，
把在无线电小区(Z)中分配的扩展码(c)的数量的一或多个值分配给信道测量序列(tseq)的选择、数量和/或相位信息并且向第二无线台(UE)发送信令。
10.如权利要求1所述的方法，
其特征在于，
为了通过信道测量序列(tseq)的选择、数量和/或相位信息编码采用信道编码法。
11.如权利要求1所述的方法，
其特征在于，
通过周期性地从一或多个基本序列导出来构成信道测量序列(tseq)。
12.如权利要求1所述的方法，
其特征在于，
借助于相应于一种二进制编码的一或多个信道测量序列(tseq)进行信息编码。
13.如权利要求1所述的方法，
其特征在于，
无线电通信系统的无线电接口按照TDD方法组织。
14.如权利要求1所述的方法，
其特征在于，
无线电通信系统的无线电接口按照CDMA用户分离方法组织。
15.无线电通信系统的无线台(NB、UE)，用于实施权利要求1所述的方法，其中把无线电通信系统实现为移动无线电系统或者无线的用户连接端口系统。
16.如权利要求15所述的无线台(NB、UE)，其中，
它被构建成为基站或者构建成为移动的或者固定的用户站。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: NOKIA SIEMENS COMMUNICATION CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AG Effective date: 20080509 |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20080509 Address after: Munich, Germany Patentee after: Nokia Siemens Networks GmbH Address before: Munich, Germany Patentee before: Siemens AG |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20050810 |