优选实施例详述
下文参照附图描述本发明的优选实施例。在如下的描述中,对那些众所周知的功能或结构将不作详细描述,因为,否则的话,它们将会把本发明的特征埋没在不必要的细节之中。
在根据本发明优选实施例的CDMA通信系统中,为了在上行链路公用信道上将消息发送到UTRAN,UE先通过上行链路公用信道检验上行链路公用信道的状态,然后,将所需访问前置码(AP)发送到UTRAN。一旦获得AP,UTRAN就在访问前置码获取指示符信道(AP_AICH)上发送确认AP的响应信号(或访问前置码获取指示符信号)。一旦接收到访问前置码获取指示符信号,如果接收的访问前置码获取指示符信号是ACK信号,那么,UE就将冲突检测前置码(CD_P)发送到UTRAN。一旦接收到冲突检测前置码CD_P,UTRAN就向UE发送关于接收冲突检测信号的响应信号(或冲突检测指示符信道(CD_ICH)信号)和关于上行链路公用信道的信道分配(CA)信号。一旦从UTRAN接收到CD_ICH信号和信道分配信号,如果CD_ICH信号是ACK信号,那么,UE就在根据信道分配消息分配的信道上发送上行链路公用信道消息。在发送这个消息之前,可以先发送功率控制前置码(PC_P)。另外,UTRAN还发送用于功率控制前置码和上行链路公用信道消息的功率控制信号,和UE根据在下行链路信道上接收的功率控制命令,控制功率控制前置码和上行链路公用信道消息的发送功率。
在上面的描述中,如果UE拥有几个可以发送的AP,那么,由UE发送的前置码可以是它们中的一个,UTRAN响应AP生成AP_AICH,和可以在发送AP_AICH之后,发送用于分配上述信道的CA_ICH。
图3显示了在UE和UTRAN之间建立起在本发明优选实施例中提出的上行链路公用分组信道(CPCH)或上行链路公用信道的信号流。在本发明的优选实施例中,假设上行链路公用分组信道用作上行链路公用信道。但是,除了上行链路公用分组信道之外的其它不同公用信道也可以用作上行链路公用信道。
参照图3,在通过下行链路广播信道与下行链路保持时间同步之后,UE获取与上行链路公用信道或CPCH相关的信息。与上行链路公用信道相关的信息包括有关用于AP的加扰码和标记的个数的信息、和下行链路的AICH定时。标号301表示从UTRAN发送到UR的下行链路信号,和标号331表示从UE发送到UTRAN的上行链路信号。当UE试图在CPCH上发送信号时,它首先在CPCH状态指示符信道(CSICH)上接收有关UTRAN中CPCH的状态的信息。传统上,有关CPCH的状态的信息指的是有关UTRAN中CPCH的状态的信息,即,CPCH的个数和CPCH的可用性。但是,在本发明的优选实施例中,有关CPCH的状态的信息指的是有关适用于每个CPCH的最大数据速率,和当UE在一个CPCH上发送多码(multi-codes)时可以发送多少个多码的信息。即使象现有技术那样发送有关每个CPCH的可用性的信息,也可以使用根据本发明的信道分配方法。在未来异步移动通信系统中,上述数据速率是15Ksps(千码元每秒)直到960Ksps,和多码的个数是1至6个。
CPCH状态指示符信道(CSICH)
现在详细描述由UTRAN发送到UE以便分配根据本发明实施例的PCPCH(物理公用分组信道)的CPCH状态指示符信道(CSICH)。PCPCH是发送CPCH数据的物理信息。本发明提出了UTRAN在CSICH上将物理信道(下文称之为公用分组信道)的使用状态信息和最大数据速率信息发送到UE,以便分配所需物理信道的方法。
按照如下次序,根据本发明给出对CSICH的描述。
首先,描述用于发送CPCH的使用状态信息和最大数据速率信息的CSICH的结构,以及生成CSICH的方案。
其次,描述利用CSICH发送PCPCH的使用状态信息和最大数据速率信息的方法。
下面对用于发送PCPCH的使用状态信息和最大数据速率信息的CSICH的结构,以及生成CSICH的方案加以详细描述。
图4显示了根据本发明实施例的CSICH信道的结构。图4所示的CSICH是利用访问前置码获取指示符信道(AICH)当中的最后8个未用位,发送有关UTRAN内PCPCH的状态的信息的信道。AICH是被W-CDMAUTRAN用来从UE接收访问前置码(AP)和发送对接收AP的响应的信道。响应可以像ACK或NAK那样来提供。当存在AP时,AP是被UE用来当存在要在PCPCH上发送的数据时,把这样的数据的存在通知UTRAN的信道。
图4显示了CSICH的结构。参照4,标号431表示32位的AP_AICH部分和8位的CSICH部分包含在一个访问时隙中的结构。访问时隙是在W-CDMA系统中发送和接收AP和AP_AICH的基准时隙,如标号411所示,为一个20ms帧配备了15个访问时隙。因此,一个帧具有20ms的长度,该帧中每个访问时隙具有5120个码片的长度。如上所述,标号431表示在一个访问时隙中发送AP_AICH和CSICH的结构。当AP_AICH部分没有要发送的数据时,不发送AP_AICH部分。AP_AICH和CSICH由给定乘法器用特定的信道化码扩展。特定的信道化码是由UTRAN指定的信道化码,AP_AICH和CSICH使用同一信道化码。在本发明的优选实施例中,假定信道化码的扩展因子(SF)为256。扩展因子意味着每码元具有扩展因子长度的OVSF码通过AP_AICH和CSICH得到倍增。同时,可以在每个访问时隙中的AP_AICH和CSICH上发送不同的信息,和在每个20ms帧内发送CSICH上的120个位(8个位×15个时隙/帧=120个位/帧)的信息。在前述中,当在CSICH上发送CPCH信道状态信息时,使用AP_AICH的最后8个未用位。但是,由于CD_ICH在结构上与AP_AICH相同,因此,也可以通过CD_ICH发送要在CSICH上发送的CPCH信道状态信息。
如上所述,在一个帧中将120个位分配给根据本发明实施例的CSICH,和在CSICH上发送CPCH的使用状态信息以及最大数据速率信息。也就是说,一个帧包括15个时隙,和在每个时隙中为CSICH分配8个位。
现在对在UTRAN中,利用CSICH发送PCPCH的使用状态信息和最大数据速率信息的映射方案和方法加以详细描述。也就是说,本发明包括将PCPCH的使用状态信息和最大数据速率信息映射到要分配给一个帧的120个位的方法。
并且,在本发明的这个实施例中,如上所述,由UTRAN在CSICH上发送的信息包括CPCH的最大数据速率信息和用在UTRAN中的各个PCPCH的使用状态信息。同时,CPCH的最大数据速率信息可以与有关当在一个CPCH中使用多码发送时使用的多码数的信息一起发送。
首先,详细描述根据本发明的实施例,在UTRAN中发送CPCH的最大数据速率信息的方法。这里,分开描述在一个CPCH中使用多码发送的情况和在一个CPCH中不使用多码发送的另一种情况。
下列表1显示了发送关于当在一个CPCH中使用多码发送时使用的多码数的信息,以及在CSICH上发送的信息当中的CPCH的最大数据速率信息的示范性方法。表1通过举例的方式,为CPCH的最大数据速率显示了7个数据速率SF4、SF8、SF16、SF32、SF64、SF128和SF256。
在表1中,多码具有4的扩展因子,并且,在W-CDMA系统中规定,当UE进行多码发送时,只有4的扩展因子可以用于UE的信道化码。如表1所示,在本发明的这个实施例中,在CSICH上发送的、CPCH的最大数据速率信息可以用4个位来表示。作为在CSICH上将4个位发送到希望使用CPCH的UE的方法,可以在分配给CSICH的一个8-位访问时隙中或利用(8,4)编码方法重复发送4个位两次。
[表1]
信息 |
位表示 |
数据速率15Ksps(SF256) |
0000(000) |
数据速率30Ksps(SF128) |
0001(001) |
数据速率60Ksps(SF64) |
0010(010) |
数据速率120Ksps(SF32) |
0011(011) |
数据速率240Ksps(SF16) |
0100(100) |
数据速率480Ksps(SF8) |
0101(101) |
数据速率960Ksps(SF4) |
0110(110) |
多码数=2 |
0111 |
多码数=3 |
1000 |
多码数=4 |
1001 |
多码数=5 |
1010 |
多码数=6 |
1011 |
在前面参照表1给出的描述中,发送的4个位中有一位用于根据多码的使用情况,把多码数通知给UE。但是,当没有使用多码时,也可以只发送如表1的括号中所表示的3个位。这里,3-位信息表示CPCH的最大数据速率信息。在这种情况中,可以通过(8,3)编码在一个时隙中发送8个码元,或者重复3个位两次,和再重复一次3个位当中的1个码元。
下面对根据本发明实施例,在UTRAN中发送PCPCH的使用状态信息的方法加以详细描述。
要发送的PCPCH使用状态信息是表示用在UTRAN中的各个PCPCH是否得到使用的信息,并且根据用在UTRAN中的PCPCH的总数确定PCPCH使用状态信息的位数。PCPCH使用状态信息的各位也可以在CSICH上发送,为此,有必要提出将PCPCH使用状态信息的各位映射到分配给CSICH的那一部分上的方法。在下述中,帧中的那些位当中分配给CSICH的那一部分中的位将被称为CSICH信息位。这种映射方法可以依照CSICH信息位的位数和用在UTRAN中的PCPCH的总数,即PCPCH使用状态信息位的位数来确定。
首先,当发送可以在CSICH上发送的信息当中的PCPCH使用状态信息时,存在着由用在UTRAN中的PCPCH的总数所致的PCPCH使用状态信息的位数与一个时隙中CSICH信息位的位数相等的情况。例如,这对应于一个时隙中CSICH信息位的位数是8和用在UTRAN中的PCPCH的总数也是8的情况。在这种情况中,通过将一个PCPCH使用状态信息位映射到一个CSICH信息位,在一个帧内可以重复发送用在UTRAN中的每个PCPCH的状态信息15次。
现在描述在前述情况中如何使用CSICH信息位,数个CSICH信息位当中的第3个CSICH信息位是表示用在UTRAN中的数个PCPCH当中的第3个PCPCH是否正在使用之中的使用状态信息。因此,发送‘0’作为第3个CSICH信息位的值表示第3个PCPCH当前正在使用之中。另一方面,发送‘1’作为第3个CSICH信息位的值表示第3个PCPCH当前没有正在使用之中。表示PCPCH是否正在使用之中的CSICH信息位的值‘0’和‘1’的含义是可以相互交换的。
其次,当发送可以在CSICH上发送的信息当中的PCPCH使用状态信息时,存在着由用在UTRAN中的PCPCH的总数所致的PCPCH使用状态信息位的位数大于一个时隙中CSICH信息位的位数的情况。在这种情况中,可以使用在至少两个CSICH上发送PCPCH的使用状态信息的多CSICH方法,和在一个信道上发送多个时隙或多个帧的另一种方法。
在在至少两个CSICH上发送PCPCH使用状态信息的第一种方法中,PCPCH使用状态信息是以8个位为单位,通过不同信道的CSICH信息位发送的。这里,不同信道的CSICH信息位对应于构成AP_AICH、RACH_IACH和CD/CA_ICH的一个访问时隙的那些位当中的最后8个未用位。例如,当用在UTRAN中的PCPCH的总数是24时,24个PCPCH以8个PCPCH为单位进行划分,前8个PCPCH的状态信息通过构成AP_AICH的一个访问时隙的那些位当中的最后8个未用位发送。接下来的8个PCPCH的状态信息通过构成RACH_AICH的一个访问时隙的那些位当中的最后8个未用位发送。最后8个PCPCH的状态信息通过构成CD/CA_ICH的一个访问时隙的那些位当中的最后8个未用位发送。
如上所述,当存在许多个PCPCH使用状态信息位要发送时,可以将PCPCH使用状态信息分段,并且利用拟用信道AP_AICH、RACH_IACH和CD/CA_ICH的全部或一些发送分段的信息。由于信道AP_AICH、RACH_IACH和CD/CA-ICH使用了唯一的下行链路信道化码,因此,UE可以在接收期间识别这些信道。也就是说,UE可以接收多CSICH。
另外,当存在许多个PCPCH使用状态信息位时,也可以使用将数个下行链路信道化码指定给数个CSICH,并将这些CSICH发送到UE的方法。
在在至少两个CSICH上发送PCPCH使用状态信息的第二种方法中,PCPCH使用状态信息是以8个位为单位,通过在一个信道上发送的数个时隙或数个帧发送的。
例如,如果要发送的PCPCH使用状态信息位的位数是60,那么,可以把60个位只重复两次发送到由120位组成的一个帧中的CSICH信息位中。重复60个位两次可能降低了PCPCH使用状态信息的可靠性。为了解决这个问题,可以在下一帧上重复发送60-位CSICH信息。要不然,也可以将60个位划分成30个位,把前30个位重复4次发送到一个帧中的CSICH信息位中,然后,把其余30个位重复4次发送到下一个CSICH帧中的CSICH信息位中。
最后,当发送可以在CSICH上发送的信息当中的PCPCH使用状态信息时,存在着由用在UTRAN中的PCPCH的总数所致的PCPCH使用状态信息位的位数小于一个时隙中CSICH信息位的位数的情况。在这种情况中,可以部分使用在一个帧中分配的120-位CSICH信息发送PCPCH使用状态信息。也就是说,为了发送PCPCH使用状态信息,通过减少CSICH信息位的位数来发送PCPCH使用状态信息。
例如,如果要发送的PCPCH使用状态信息由4个位组成,那么,把PCPCH使用状态信息发送到在构成一个帧的各个访问时隙中8个CSICH信息位当中的前4个位中,和不把PCPCH使用状态信息发送到其余的4个位中。可以把UE知道的空位发送到不发送PCPCH使用状态信息的CSICH信息位中。作为另一个实例,可以把2-位PCPCH使用状态信息和2个空位重复发送到构成一个帧的各个访问时隙中的8-位CSICH信息中。要不然,也可以把1-位PCPCH使用状态信息和1个空位重复发送到构成一个帧的各个访问时隙中的8-位CSICH信息中。另外,可以把PCPCH使用状态信息发送到构成一个帧的初始访问时隙中的整个8-位CSICH信息中,然后,把空位发送到下一访问时隙中的整个8-位CSICH信息中。也就是说,这是一种以一个访问时隙为周期交替发送PCPCH使用状态信息和空位的方法。因此,PCPCH使用状态信息在一个帧中的奇数号访问时隙上发送,而空位则在偶数号访问时隙上发送。或者,PCPCH使用状态信息可以在偶数号访问时隙上发送,而空位则可以在奇数号访问时隙上发送。空位可以用不连续发送(DTX)取代,不连续发送意味着非数据发送。
在前述的情况中,UE将在一个帧上接收PCPCH使用状态信息和空位。如果UTRAN用DTX来代替空位,那么,UE可以利用意味着在非数据发送时段内未接收数据的不连续接收(RDX)。
在前述的实例中,UTRAN将PCPCH使用状态信息发送到UE,以便使希望在CPCH上发送数据的UE能够监视当前PCPCH的使用状态信息。也就是说,一旦接收到在CSICH上发送的PCPCH使用状态信息,希望使用CPCH的UE就可以确定可用于UTRAN的PCPCH是否可用。因此,希望使用CPCH的UE可以请求指定PCPCH,PCPCH的使用可以经当前UTRAN许可。希望使用CPCH的UE选择用于请求指定PCPCH的所希望那一个的AP标记,PCPCH的可用性从PCPCH使用状态信息中得到确认,并且将所选的AP标记发送到UTRAN。同时,UTRAN 向应AP标记,在AP_AICH上发送ACK或NAK。此外,如上所述,UTRAN在CSICH上发送PCPCH使用状态信息。一旦在AP_AICH上接收到来自UTRAN的ACK,UE就再次选择给定的CD标记和发送CD_P。然后,UTRAN响应CD_P,与ACK或NAK一起发送CA信号。一旦从UTRAN接收到用于CD的ACK信号和CA信号,UE就将分配给它的CPCH与在监视过程中确认的结果相比较。如果确定为分配的PCPCH已经处在使用之中,这就意味着CA存在错误。因此,UE可以在分配的PCPCH上不发送信号。作为另一种方法,在前述的过程中已经把PCPCH分配给UE之后,如果确定为在以前监视过程中没有处在使用之中的被分配PCPCH被指示成在当前监视过程中正处在使用之中,那么,表示正常接收到CA。否则,如果被分配的PCPCH在以前监视过程中已经处在使用之中,或者在当前监视过程中没有被指示成正在使用中,那么,表示CA存储错误。以后的监视过程可以在发送PCPCH或一个消息之后进行,和一旦检测到错误,UE就停止信号发送。
到目前为止,已经对UTRAN将最大可用数据速率信息发送到UE的一种方法,和UTRAN将PCPCH的使用状态信息发送到UE的另一种方法作了描述。
最后,还可以同时发送两种类型的信息。下面描述这种方法的几个实施例。
第一实施例
在同时发送两种类型信息的方法的第一实施例中,构成CSICH的一个帧的一些时隙用于发送最大数据速率信息,其余时隙用于发送PCPCH的使用状态信息。用在当前异步CDMA移动无线电电信标准中的CSICH的一个帧可以具有与一个访问帧相等的长度。帧长度是20ms,包括15个访问时隙。作为这种方法的实例,假设用在UTRAN中的、发送最大数据速率所需的信息位的位数是3,和用在UTRNA中的PCPCH的个数是40。在这种情况中,UTRAN在发送最大数据速率信息时,可以使用构成一个CSICH帧的15个时隙的3个,和在发送PCPCH使用状态信息时,使用其余的12个时隙。也就是说,UTRAN可以在一个帧上发送24-位最大数据速率信息和96-位PCPCH使用状态信息。
因此,如果假设将同一数据发送到CSICH中的I信道和Q信道,那么,总共可以重复发送3-位最大数据速率信息4次。另外,可以通过I信道和Q信道,一次性发送指示用在UTRAN中的各个PCPCH是否可用的40-位使用状态信息。反之,如果假设通过I信道和Q信道发送不同的数据,那么,总共可以发送3-位最大数据速率信息8次。另外,可以重复发送用在UTRAN中的各个PCPCH使用状态信息两次。在如上所述的第一种方法中,用于发送最大数据速率信息的时隙的位置和用于发送由UTRAN使用的PCPCH的使用状态信息的时隙的位置可以由UTRAN随机安排,或者可以事先确定。
作为安排时隙位置的一个实例,最大数据速率信息可以通过一个CSICH帧中的15个访问时隙当中的第0、第5和第10个时隙发送,PCPCH使用状态信息可以通过其余的时隙发送。作为另一个实例,也可以通过第0、第1和第2个时隙发送最大数据速率信息,和通过第3到第14个时隙发送用在UTRNA中的PCPCH的使用状态信息。为最大数据速率信息分配上述几个时隙,和要为PCPCH使用状态信息分配多少个其余的时隙是在考虑了用在UTRAN中的PCPCH的个数和最大数据速率的重复频率之后确定的。另外,也可以根据信息量,将信息分段成几个CSICH帧,来发送最大数据速率信息和PCPCH使用状态信息。在发送CSICH之前,事先与UE约定好要把信息发送到哪个时隙中。
第二实施例
在同时发送两种类型信息的方法的第二实施例中,划分在一个访问时隙中发送的8个CSICH信息位,以便用几个信息位表示最大数据速率,再用其余的信息位表示PCPCH使用状态信息。
例如,当通过I信道和Q信道发送同一位时,一个访问时隙的前2个位可以用于发送关于适用于UTRAN的PCPCH的最大数据速率的信息,其余的6个位可以用于发送UTRAN的PCPCH的使用状态信息。因此,最大数据速率信息的1个位通过一个访问时隙发送,和PCPCH使用状态信息的3个位通过一个访问时隙发送。
但是,当通过I信道和Q信道发送不同位时,与通过I信道和Q信道发送同一位的情况相比,可以发送最大数据速率信息和PCPCH使用状态信息两次。
在前述的第二实施例中,一个访问时隙的前2个位用于发送PCPCH的最大数据速率,和其余的6个位用于发送PCPCH使用状态信息。但是,也可以进行各种修改:例如,一个访问时隙的6个位用于发送最大数据速率信息,和一个访问时隙的2个位用于发送PCPCH使用状态信息。也就是说,用于发送PCPCH的最大数据速率信息和PCPCH使用状态信息的那些位的个数和位置可以由UTRAN来确定,并且通知给UE。当用于发送PCPCH的最大数据速率信息和PCPCH使用状态信息的那些位的个数和位置确定下来时,在发送CSICH之前与UE约定好。
另外,UTRAN可以在数个访问时隙或数个帧上发送两种类型的信息。当两种类型信息的信息量很大时,或者,为了提高信息的可靠性,在数个帧上发送两种类型的信息。UTRAN可以在考虑了发送最大数据速率信息和PCPCH使用状态信息所需的位数之后,确定用于发送两种类型信息的访问时隙数。发送两种类型信息的帧数也可以在考虑了发送最大数据速率信息和PCPCH使用状态信息所需的位数之后来确定。
第三实施例
在同时发送两种类型信息的方法的第三实施例中,关于适用于PCPCH的最大数据速率的信息和PCPCH使用状态信息是通过可以同时发送的数个CSICH发送的。例如,最大数据速率信息通过CSICH的任何一个发送,和PCPCH使用状态信息通过其它CSICH发送。作为一个实例,发送的CSICH可以用下行链路信道化码或上行链路信道化码来区分。作为另一个实例,也可以通过将独立的信道化码分配给一个CSICH,在一个访问时隙内发送40个CSICH信息位。如果按如上所述将独立的信道化码分配给一个CSICH,那么,可以在一个访问时隙内,与PCPCH使用状态信息一起发送PCPCH的最大数据速率信息。
在前述的第三实施例中,UTRAN可以在考虑了PCPCH的最大数据速率信息、关于用在UTRAN中的PCPCH的总数的信息、和上述信息的可靠性之后,确定要发送的CSICH的个数。
第四实施例
在同时发送两种类型信息的方法的第四实施例中,信息是利用数个帧发送的。也就是说,一个帧中的所有CSICH信息位用于发送关于适用于PCPCH的最大数据速率的信息,和在其它帧中的所有CSICH信息位用于发送用在UTRAN中的PCPCH的使用状态信息。
在这个实施例中,UTRAN可以在考虑了要在CSICH上发送的信息量、和信息量的可靠性之后,确定用于发送PCPCH的最大数据速率信息的帧数和用于发送PCPCH使用状态信息的帧数。这里,事先与UE签定好关于确定结果的协议。
第五实施例
在同时发送两种类型信息的方法的第五实施例中,将最大数据速率信息发送到CSICH信息位当中的、事先约定位置中的位。也就是说,PCPCH的最大数据速率信息通过帧中CSICH信息位当中的、UTRAN与UE之间事先约定好的位置中的CSICH信息位发送。并且,用在UTRAN中的PCPCH的使用状态信息通过除用于发送最大数据速率信息的CSICH信息位之外的其余CSICH信息位发送。
在第五实施例中,在发送之前将PCPCH的最大数据速率信息记录在CSICH信息位中的示范性方法可以用下列方程(1)表述:此处,i表示最大数据速率信息位的位数,di表示要发送的最大数据速率信息。例如,如果di={1 0 1},以及I=3,那么,d0=1、d1=0和d2=1。
在第五实施例中,在发送之前将PCPCH使用状态信息记录在CSICH信息位中的示范性方法可以用下列方程(2)表述:
此处,J表示每CPCH组用在UTRAN中的PCPCH的总数,p
j表示各个PCPCH的使用状态信息。于是,PCPCH的个数是16,和表示各个PCPCH是否得到使用的PCPCH使用状态信息是p
j={0001110010101100}。
下列方程(3)显示了当可以在一个帧上发送的CSICH信息位的总数N确定下来时,将‘0’记录在总CSICH信息位当中、除了重复发送与PCPCH使用状态信息一起的最大数据速率信息预定次数所需的位之外的其余位中的方法。
ek=0,k=0、1、……、K-1
或
ek=1,k=0、1、……、K-1 ……(3)此处,k表示除了用于发送适用于CPCH的最大数据速率信息和用在UTRAN中的各个PCPCH的使用状态信息的位之外其余CSICH信息位。尤其是,k表示经历了零衰落(zero-fading)或DTX的位的位数。
下列方程(4)显示了可以在一个帧上发送的CSICH信息位的总数N。
N=I*R+J+K ……(4)
当方程(4)所定义的N小于120时,从120的分解因子中选择N。例如,N=3、5、15、30和60。在方程(4)中,R表示在一个访问帧中要重复最大数据速率信息多少次。在方程(4)中,I和J是在系统实施期间确定下来的,并且由UTRAN通知UE。因此,可以事先知道这些值。也就是说,这些值是从上层给出的。
作为确定值N的一种方法,当已知I和J时,可以把值N确定为满足条件N≥I+J的值3、5、15、30和60中的最小数。或者,除了I和J之外,UTRAN还将值N或R发送到UE,以便可以从方程(4)中确定值R或N,和值K。
确定值N和R的次序用下列三种方法给出
在第一种方法中,值N通过给定值I和J确定,值R可以如下列方程(5)所表述,作为(N-J)除以I所得的商确定。
在第二种方法中,值N利用来自上层的消息事先确定下来,和值R利用方程(5)计算。
在第三种方法中,值R利用来自上层的消息事先确定下来,和值N利用(R*I+J)的值计算。
同时,值K可以利用公式K=N-(R*I+J)计算。
有几种安排关于值I、J、R、N和K的信息的方法,在下面的实施例中将对这些方法加以描述。
N个位用SI0、SI1、……、SIN-1表示,此处SI0表示第1个位,SIN-1表示第N个位。
参照方程6,r是一个中间参数,可以定义为J除以R所得的商。
s=J-r*R ……(7)参照方程7,s是一个中间参数,它表示J个位当中的、没有包括在R个r-位组中的其余位。这里,0≤s<R,和s是J除以R所得的余数。
安排信息位的第一实施例描述如下。
SIl(I+r+l)+i=di
0≤i≤I-1,l=0、1、……、s-1 ……(8)
SIs(I+r+l)+(l-s)*(l+r)+i=di
0≤i≤I-1,l=0、1、……、s-1 ……(9)
方程(8)和(9)确定表示最大数据速率的位要发送到CSICH的哪些位置上。
SIl(I+r+l)+I+j=pl(r+1)+j
0≤j≤r,l=0、1、……、s-1 ……(10)
SIs(I+r+l)+(l-s)*(I+r)+I+j=ps(r+l)+(l-s)r+j
0≤j≤r-1,l=s、s+1、……、R-1 ……(11)
当CSICH按如上所述发送时,信息位以如下次序发送。因此,UE能够从上面的说明中知道值I、J、R和K,从而也就知道了位排列。
例如,如果I=3、J=16、N=30、R=4和K=2,那么,在一个帧中依次重复排列3个最大数据速率信息位、16-位PCPCH使用状态信息的前5个位(第1至第5个位)、3个最大数据速率信息位、16-位PCPCH使用状态信息的下5个位(第6至第10个位)、3个最大数据速率信息位、16-位PCPCH使用状态信息的再下5个位(第11至第15个位)和3个最大数据速率信息位,和经历了DTX的接着2个位用‘0’填充。这里,表示最后PCPCH使用状态信息的第16个位‘s’位于16个位当中的前5个位(第1至第5个位)的后面。如果s=2个位,那么,它就位于下一块(第6至第10个位)的后面。
方程(10)和(11)确定表示用在UTRAN中的各个PCPCH的使用状态信息的位要发送到CSICH的哪些位置上。
SIR*I+J+k=ek
k=0、1、……、K-1 (12)
方程(12)确定通过CSICH发送PCPCH的最大数据速率信息位和用在UTRAN中的各个PCPCH的使用状态信息位之后剩下的那些位要经历零填充或DTX的位置。
安排信息位的第二实施例描述如下。
t=min[1∶1*(r+1)>J] ……(13)此处,t是中间参数,它对应于划分J个位多少次。在方程(13)中,t小于或等于R。
SIl(l+r+l)+i=di
0≤i≤I-1,l=0、1、……、t-1 ……(14)
SIJ+l*I+i=di
0≤i≤I-1,l=t、t+1、……、R-1 ……(15)
方程(14)和(15)确定表示最大数据速率的位要发送到CSICH的哪些位置上。
SIl(I+r+l)+I+j=Pl(r+l)j
0≤j≤r,l=0、1、……、t-2 ……(16)
SI(t-l)(I+r+l)+I+j=p(t-1)(r+l)+j
0≤j≤r-(t*(r+l)-J) ……(17)
方程(16)和(17)确定表示用在UTRAN中的各个PCPCH的使用状态信息的位要发送到CSICH的哪些位置上。
SIR*I+J+k=ek
k=0、1、……、K-1 (18)
方程(18)确定通过CSICH发送PCPCH的最大数据速率信息位和用在UTRAN中的各个PCPCH的使用状态信息位之后剩下的那些位要经历零填充或DTX的位置。
安排信息位的第三实施例描述如下。
SIj=pj
0≤j≤J-1, ……(19)
方程(19)确定表示用在UTRAN中的各个PCPCH的使用状态信息的位要发送到CSICH的哪些位置上。
SIJ+I*l+i=di
0≤i≤I-1,0≤l≤R-1 ……(20)
方程(20)确定表示最大数据速率的位要发送到CSICH的哪些位置上。
SIR*I+J+k=ek
k=0、1、……、K-1 (21)
方程(21)确定通过CSICH发送PCPCH的最大数据速率信息位和用在UTRAN中的各个PCPCH的使用状态信息位之后剩下的那些位要经历零填充或DTX的位置。
安排信息位的第四实施例描述如下。
SIR*I+j=pj
0≤j≤J-1, ……(22)
方程(22)确定表示用在UTRAN中的各个PCPCH的使用状态信息的位要发送到CSICH的哪些位置上。
SIl*I+i=di
0≤i≤I-1,0≤l≤R-1 ……(23)
方程(23)确定表示最大数据速率的位要发送到CSICH的哪些位置上。
SIR*I+J+k=ek
k=0、1、……、K-1 (24)
方程(24)确定通过CSICH发送PCPCH的最大数据速率信息位和用在UTRAN中的各个PCPCH的使用状态信息位之后剩下的那些位要经历零填充或DTX的位置。
此处m是中间参数。
SIl(I+r+m)+i=di
0≤i≤I-1,l=0、1、……R-1 ……(26)
方程(26)确定表示最大数据速率的位要发送到CSICH的哪些位置上。
SIl(I+r+m)+I+j=pl*r+j
0≤j≤r-1,l=0、1、……R-2 ……(27)
SI(R-l)(I+r+m)+I+j=p(R-1)r+j
0≤j≤RI+J-1-(R-1)(I+r+m)-I ……(28)
方程(27)和(28)确定表示用在UTRAN中的各个PCPCH的使用状态信息的位要发送到CSICH的哪些位置上。
SIl*(I+r+m)+I+r+k=el*m+k
0≤l≤R-2,k=0、1、……m-1 ……(29)
SIR*I+J+k=e(R-l)*m+k
k=0、1、……、N-1-R*I-J (30)
方程(29)和(30)确定通过CSICH发送PCPCH的最大数据速率信息位和用在UTRAN中的各个PCPCH的使用状态信息位之后剩下的那些位要经历零填充或DTX的位置。
在同时发送适用于PCPCH的最大数据速率信息和用在UTRAN中的各个PCPCH的使用状态信息的方法的前述实施例中,也可以发送适用于UTRAN中的PCPCH的持续值(persistence value)或NF_Max值,来取代最大数据速率信息。
利用独立编码方法的发送方法用纠错码编码SI(状态指示符)信息,以提高在CSICH上发送的SI信息的可靠性,将8个编码码元施加到访问帧的访问时隙,和每访问帧发送120个编码码元。这里,SI信息位的位数、状态信息的含义和发送它的方法由UTRAN和UE事先确定,并且还作为系统参数在广播信道(BCH)上发送。因此,UE事先还知道SI信息位的位数和发送方法,并且解码从UTRAN接收的CSICH信号。
图5显示了根据本发明实施例的、用于发送SI信息位的CSICH编码器的结构。
参照图5,UTRAN首先检验上行链路CPCH的当前使用状态,即当前在上行链路信道上接收的信道的数据速率和信道条件,以确定要发送到CSICH信道的最大数据速率,然后,输出表1所示的相应信息位。这些信息位是如下表2所示的输入位。
编码输入位的方法可以随发送方法而改变。也就是说,编码方法可以随以帧为单位还是以时隙为单位提供信道状态信息而改变。首先,对以帧为单位发送信道状态信息的情况加以说明。将输入信息(SI位)和关于SI位的位数的控制信息同时施加到重复器501。然后,重复器501根据关于SI位的位数的控制信息,重复SI位。但是,当UTRAN和UE两者事先都知道输入信息位的位数时,关于SI位的位数的控制信息是没有必要的。
现在描述图5所示的CSICH编码器的工作原理。一旦接收到3个SI位S0、S1、和S2,重复器501就根据指示SI位的位数是3的控制信息,重复接收的SI位,并且输出重复的60-位流S0、S1、S2、S0、S1、S2、……、S0、S1、S2。当以4-位为单位将重复的60-位流施加到编码器503时,编码器503用(8,4)双正交码,以4-位为单位编码位流中的位,并按8个码元为一组输出编码码元。这样,当编码输入60-位流时,从编译器503输出120个码元。通过将8个码元发送到一个CSICH中的每个时隙,可以在一个帧上发送来自编译器503的码元。
并且,当输入信息由4个位组成时,4个输入位由重复器501重复15次,作为60个码元输出。60个输出码元由(8,4)双正交编码器503以4-位为单位编码成8码元的双正交码。这样的方法等效于当把重复器501去掉时,将输入的4位输出成8码元双正交码,将同一双正交码发送到每个时隙(15个时隙)中。
即使输入是3个位,并且使用了(8,3)编码器,重复器501也是无意义的。因此,在实施过程中,可以去掉重复器501,和通过对3个输入位输出8个码元,将同一编码码元发送到(15个时隙的)每个时隙中。
如上所述,如果在每个时隙上发送同一码元,那么,UTRAN可以以时隙为单位将PCPCH信道状态信息发送到UE。也就是说,UTRAN确定它以时隙为单位将数据发送到UE的最大数据速率,确定与所确定的最大数据速率相对应的输入位,和以时隙为单位发送所确定的输入位。在这种情况中,由于UTRAN必须以时隙为单位分析数据速率和上行链路信道的状态,因此,也可以以几个时隙为单位发送最大数据速率。
(8,4)双正交码是用于编码的纠错码,这个(8,4)双正交码具有如下表2所示的4个输入位与8个输出码元之间的相互关系。
[表2]
输入位 |
编码码元 |
0000 |
0000 0000 |
0001 |
0101 0101 |
0010 |
0011 0011 |
0011 |
0110 0110 |
0100 |
0000 1111 |
0101 |
0101 1010 |
0110 |
0011 1100 |
0111 |
0110 1001 |
1000 |
1111 1111 |
1001 |
1010 1010 |
1010 |
1100 1100 |
1011 |
1001 1001 |
1100 |
1111 0000 |
1101 |
1010 0101 |
1110 |
1100 0011 |
1111 |
1001 0110 |
图6显示了与图5所示的CSICH编码器相对应的CSICH解码器的结构。
参照图6,重复3个输入位20次,产生60个位,以4位为单位将产生的60个位施加到解码器。假设解码器对应于利用(8,4)双正交码的编码器。一旦按8个码元一组接收到接收信号,相关性计算器601就计算接收信号与(8,4)双正交码之间的相关性,并且输出表2所示的16个相关值之一。
将输出的相关值施加到似然比(LLR)值计算器603,LLR值计算器603计算概率P0与概率P1之比,并且输出4-位LLR值。这里,概率P0表示根据通过SI位的位数确定的控制信息,从UTRAN发送的4个信息位的每个解码位变成0的概率,概率P1表示该解码位将变成1的概率。将LLR位施加给LLR值累加器605。当在下一个时隙中接收到8个码元时,解码器重复上述过程,将从LLR计算器603输出的4个位与现有的值相加。当在上述过程中接收到所有15个时隙时,解码器利用存储在LLR值累加器605中的值,确定从UTRAN发送的状态信息。
接着对输入是4或3个位,和使用(8,4)或(8,3)编码器的情况加以说明。当以8个码元为单位将接收信号施加到相关性计算器601时,相关性计算器601计算接收信号与(8,4)或(8,3)双正交码之间的相关性。如果状态信息是以时隙为单位从UTRAN接收的,解码器就根据相关性,利用最大相关值确定从UTRAN发送的状态信息。进一步,对UTRAN以15个时隙(一个帧)或几个时隙为单位重复同一状态信息和发送重复的状态信息的情况加以说明。当按8个码元为一组将接收信息施加到相关性计算器601时,相关性计算器601计算接收信号与(8,4)或(8,3)双正交码之间的相关性,并且将计算的相关值输出到LLR值计算器603 。然后,LLR值计算器603计算概率P0与概率P1之比,输出LLR值。这里,概率P0表示根据依SI位的位数确定的控制信息,从UTRAN发送的4或3个信息位的一个解码位变成0的概率,概率P1表示该解码位将变成1的概率。将LLR值施加到LLR值累加器605进行累加。对于在下一个时隙中接收的8个码元,解码器重复上述过程,将计算值累加到现有LLR值中。对在一个帧上发送的每个码元都进行这样的运算。也就是说,在8个码元在一个时隙上发送的情况下,重复进行前述运算15次。因此,当UTRAN重复发送同一状态信息时,通过前述运算累加的最后LLR值将等于UTRAN重复发送的次数。UE依照累加的LLR值确定从URTAN发送的状态信息。
现在对就编码要发送到CSICH的信息位的方法而论,能提供比传统方法更好性能的另一个实施例加以说明。为了能更好地理解本发明的这个实施例,这里假设有4个要发送到CSICH的信息位。信息位依次用S0、S1、S2和S3表示。在现有技术中,信息位在发送之前简单地重复。也就是说,如果在一个帧中发送120个位,那么,S0重复30次,S1重复30次,S2重复30次和S3重复30次。因此,现有技术的缺点在于,UE在完全接收到一个帧之后,只接收必要的CPCH信息。
为了解决这个问题,在另一个实施例中,改变发送信息位的次序获得时间分集,以便即使没有完全接收到一个帧的CPCH,UE也能知道CPCH的状态。例如,当发送信息位的次序是S0、S1、S2、S3、S0、S1、S2、S3、……、S0、S1、S2和S3时,以AWGN(加性高斯白噪声)环境下给出同一码增益。但是,由于时间分集的增益是在在移动通信系统中不可避免地发生的衰落环境中给出的,因此,与现有技术相比,本发明具有更高的码增益。另外,即使只接收到CSICH的一个时隙(当信息位的位数等于4和以下时),UE也能知道UTRAN中PCPCH的状态。甚至当存在许多要发送到CSICH的信息位时,与现有技术相比,也可以更迅速地知道有关UTRAN中PCPCH的信息。
下面对就编码要发送到CSICH的信息位的方法而论,能提供比传统方法更好性能的另一个实施例加以说明。在前述第二种方法中,CSICH信息位以位为单位发送。也就是说,当存在6个要发送到CSICH的信息位,和信息位用S0、S1、S2、S3、S4、S5和S6表示时,按照S0、S1、S2、S3、S4、S5和S6的次序重复发送信息位。但是,与此不同,在下面要描述的第三实施例中,信息位是以码元为单位发送的。
在第三实施例中,以码元为单位发送信息位的理由是,因为在当前W-CDMA系统中的下行链路AICH信道将信息位依次发送到I信道和Q信道。另外,另一个理由是,由于当前W-CDMA系统被构造成重复同一位两次,以便将同一信息位发送到I信道和Q信道,因此使用了与AICH接收器相同的接收器。
利用上述重复结构,以码元为单位发送CSICH信息位的方法用下列方程(31)表述。 此处,N是SI信息位的位数。对于值N,当前W-CDMA标准推荐了1、2、3、4、5、6、10、12、15、20、30和60。并且,在方程(31)中,m表示为一个CSICH重复发送SI信息位的周期。对于值m,W-CDMA标准推荐了120、60、40、30、24、20、12、10、8、6、4和2。值m依值N而定。并且,在方程(31)中,n表示重复发送N个SI信息位的哪一个。
在方程(31)中,b2(n+mN)是第2(n+mN)个信息位,并且具有与b2(n+mN)+1相同的值。也就是说,CSICH信息位重复同一值两次。同时,在方程(31)中,当值SIn是1时,信息位被映射成-1,和当值SIn是0时,信息位被映射成+1。映射值是可以交换的。
例如,如果在方程(31)中N=10,那么,n具有0至9的值,和m具有0至5的值。同时,如果SI0=1、SI1=0、SI2=1、SI3=1、SI4=0、SI5=0、SI6=1、SI7=1、SI8=0和SI9=1,那么,可以从方程(31)获得值b0=-1、b1=-1、b2=1、b3=1、b4=-1、b5=-1、b6=-1、b7=-1、b8=1、b9=1、b10=1、b11=1、b12=-1、b13=-1、b14=-1、b15=-1、b16=1、b17=1、b18=-1和b19=-1。这些值在一个CSICH帧内重复6次。也就是说,根据b0=-1、b20=-1、b40=-1、b60=-1、b80=-1和b100=-1重复这些值。
图31显示了根据本发明另一个实施例的CSICH解码器。
参照图31,第一重复器3101将输入SI信息位从0和1映射成+1和-1,并且根据方程(31)重复映射的SI位。将重复的SI位施加到第二重复器3103。第二重复器3103根据所接收SI信息位的位数的控制信息,重复发送第一重复器3101的输出。重复的次数是120/2N。如果移去第一重复器3101,那么,就编码要发送到CSICH的信息位的方法而论,图31对应于提供比现有技术更好性能的第二实施例的硬件结构。否则,如果第一和第二重复器3101和3103两者都使用了,图31就对应于编码要发送到CSICH的信息位的第三实施例的硬件结构。
在现有技术中,由于与用在UTRAN中的每个PCPCH的状态有关的信息是在CSICH上发送的,因此UTRAN不能在一个CSICH时隙中发送信息,而是在发送之前必须将信息分到一个帧的全部时隙中。因此,为了知道UTRAN中PCPCH状态,希望使用PCPCH的UE必须在比这个实施例中长得多的时间内接收CSICH。另外,还需要与CSICH信息开始的时隙有关的信息和与CSICH信息结束的时隙有关的信息。但是,在本发明的这个实施例中,当与用在UTRAN中的PCPCH的个数无关地使用受CPCH支持的最大数据速率以及多码时,由于发送了每个CPCH可以使用的多码的个数,因此,CPCH状态信息可以用4个位来表示,与PCPCH的个数无关。在图5和6中,尽管对于使用多码的情况,使用了一个信息位,但也可以分配可以最大程度地发送CPCH消息的帧的个数NFM(最大帧数(NF_MAX))的信息位。UTRAN可以为每个CPCH设置一个NFM。或者,NFM可以对应于CA,或对应于下行链路DPCCH。为了选择NFM,UE可以将NFM与AP或AP子信道进行匹配。存在几种在UTRAN和UE中设置和通知NF_MAX的方法。作为一种方法,UTRAN可以为每个CPCH组设置一个NF_MAX,或者为每个CPCH组设置几个NF_MAX。当UTRAN为每个CPCH组设置几个NF_MAX时,UE可以与发送到UTRN的AP标记和AP子信道结合在一起个别选择每个NF_MAX。
在设置NF_MAX的另一种方法中,UTRAN将NF_MAX与信道分配消息进行匹配,将关于NF_MAX的信息个别提供给UE。在设置NF_MAX的另一种方法中,可以将NF_MAX与上行链路CPCH和它相应的下行链路DPCCH进行匹配。在另一种方法中,可以不用NFM进行监督。也就是说,当没有数据要发送时,UE停止发送,和一旦检测到这种情况,UTRAN就释放信道。在另一种方法中,可以利用下行链路DPCCH将NFM发送到UE。
AP/AP_AICH
一旦通过图4所示的CSICH接收到与UTRAN中CPCH有关的信息,UE就准备发送图3所示的AP333,以便获取与使用CPCH信道的权利和CPCH的使用有关的信息。
为了发送AP333,UE应该为AP选择一个标记。在本发明的优选实施例中,可以根据在选择标记之前通过CSICH获得的、与UTRAN中CPCH有关的信息和UE将在CPCH上发送的数据的特性,选择适当的访问服务类别(ASC)。例如,ASC可以按照UE所需的类别、UE使用的数据速率、或UE使用的服务类型来区分。在广播信道上将ASC发送到UTRAN中的UE,和UE按照CSICH和要发送的数据的特性选择适当的ASC。一旦选择了ASC,UE就随机地选择在ASC中定义的、用于CPCH的AP子信道组之一。如果当前从UTRAN发送的系统帧号(SFN)利用下表3被定义为K,和SFN用于从UTRAN发送的帧,那么,UE推断出适合于第(K+1)和第(K+2)帧的访问帧,和选择所推断的访问帧之一发送图3所示的AP333。“AP子信道组”指的是表3所示的12个子信道组。
[表3]
|
子信道号 |
SFN mod 8 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
0 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 | | | | |
1 | | | | | | | | |
8 |
9 |
10 |
11 |
2 |
12 |
13 |
14 | | | | | | | | | |
3 | | | |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 | |
4 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 | | | | | |
8 |
5 |
6 |
7 | | | | |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 | | | | | | | |
7 | | | | | |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
用于发送图3所示的AP 333的访问时隙的结构显示在图7中。标号701表示具有5120个码片长度的访问时隙。访问时隙具有访问时隙号从0到14不断重复的结构,和具有20ms的重复周期。标号703表示第0个到第14个访问时隙的开头和结尾。
参照图7,由于SFN以10ms为单位,因此,第0个访问时隙的开头与其SFN是偶数的帧的开头相同,和第14个访问时隙的结尾与其SFN是奇数的帧的结尾相同。
UE随机地选择有效标记和UE按照上述方式选择的标记,即在由UTRAN分配的ASC中定义的、关于CPCH的子信道组之一。UE利用所选的标记汇集(assemble)AP331,并且与UTRAN的定时同步地将汇集的AP发送UTRAN。AP331按用于AP的AP标记区分,并且将每个标记映射到最大数据速率,或者也可以映射最大数据速率和NFM。因此,AP所表示的信息是与要由UE使用的CPCH的最大数据速率或要由UE发送的数据帧数有关的信息,或上述这两种类型的信息的组合。尽管可以映射关于AP的最大数据速率和要通过CPCH发送的数据帧数的组合,但是,作为另一种可替换的方法,也可以通过将AP标记与用于发送UE利用AP标记生成的AP的访问时隙组合在一起,选择最大数据速率和NF_MAX(最大帧号),并将它们发送到UTRAN。作为上述方法的一个实例,由UE选择的AP标记可以与最大数据速率或要由UE在CPCH上发送的数据的扩展因子相联系,和用于发送UE利用上述标记生成的AP的访问子信道可以与NF_MAX相联系,反之亦然。
举例来说,在将AP从UE发送到UTRAN的过程中,在发送AP333之后,UE在预定时间332(即,3或4个时隙时间)内等待接收来自UTRAN的AP_AICH信号,和一旦接收到AP_AICH信号,就确定AP_AICH信号是否包括对UE发送的AP标记的响应。如果在时间332内没有接收到AP_AICH信号,或AP_AICH信号是NAK信号,UE就提高AP的发送功率,以提高了的发送功率将AP335发送到UTRAN。当UTRAN接收到AP335和可以分配具有UE请求的数据速率的CPCH时,UTRAN在经过了事先约定的时间302之后,响应接收的AP335发送AP_AICH303。在这种情况中,如果UTRAN的上行链路容量超过了预定值或没有更多的解码器,那么,UTRAN发送NAK信号,暂时中断UE发送上行链路公用信道。另外,当UTRAN未能检测到AP时,UTRAN不能在诸如AP_AICH303之类的AICH上发送ACK或NAK信号。因此,在该实施例中,假设什么也没有发送。
CD
一旦在AP_AICH303上接收到ACK信号,UE就发送CD_P337。CD_P具有与AP相同的结构,用于构造CD_P的标记可以从与用于AP的标记组相同的标记组中选择出来。当使用与AP相同的标记组当中,用于CD_P的标记时,不同的加扰码用于AP和CD_P,以便区分AP和CD_P。加扰码具有相同的初始值,但可以具有不同的开始点。或者,用于AP和CD_P的加扰码可以具有不同的初始值。选择给定标记和发送CD_P的理由是为了降低即使由于两个或更多个UE同时发送AP而发送冲突,也可以选择同一CD_P的概率。在现有技术中,在给定发送时间发送一个CD_P,以降低不同UE之间发生上行链路冲突的概率。但是,在这样的方法中,如果在处理对来自一个UE的CD_P的响应之前,另一个用户利用同一CD_P向UTRAN请求使用CPCH的权利,那么,UTRAN就不能对在后面发送CD_P的UE作出响应。即使UTRAN对这个后面的UE作出响应,也存在与首先发送CD_P的UE发生上行链路冲突的概率。
在图3中,UTRAN响应从UE发送的CD_P337,发送CD/CA_ICH305。现在首先描述CD/CA_ICH当中的CD_ICH。CD_ICH是当UE在下行链路上发送用于CD_P的标记时,将用于CD_P的ACK信号发送到相应UE的信道。CD_ICH可以利用与AP_AICH使用的正交信道化码不同的正交信道化码扩展。因此,CD_ICH和AP_AICH可以在不同的物理信道上发送,或通过时分一个正交信道,在同一个物理信道上发送。在本发明的优选实施例中,CD_ICH可以在与AP_AICH不同的物理信道上发送。也就是说,CD_ICH和AP_AICH用长度为256的正交扩展码扩展,并且在独立的物理信道上发送。
CA
在图3中,CA_ICH(Channel Allocation_Indicator Channel(信道分配指示符信道))包括由UTRAN分配给UE的CPCH的信道信息和用于分配CPCH的功率控制的下行链路信道分配信息。为功率控制CPCH而分配的下行链路适用于几种方法。
首先,使用下行链路共享功率控制信道。韩国专利申请第1998-10394号详细公开了利用共享功率控制信道控制信道的发送功率的方法,这里引用该申请的内容以供参考。并且,还可以通过利用共享功率控制信道发送用于CPCH的功率控制命令。对于用于功率控制的下行链路共享功率控制,分配下行链路信道可以包括关于信道号和时隙的信息。
其次,可以使用被时分成消息和功率控制命令的下行链路控制信道。在W-CDMA系统中,定义这个信道以控制下行链路共享信道。即使为了发送而时分数据和功率控制命令,信道信息也包括关于下行链路控制信道的信道号和时隙的信息。
第三,可以分配一个下行链路信道以控制CPCH。功率控制命令和控制命令可以一起在这个信道上发送。在这种情况中,信道信息变成下行链路信道的信道号。
在本发明的优选实施例中,假设CD/CA_ICH是同时发送的。但是,CA_ICH可以在发送CD_ICH之后发送,或者,CD_ICH/CA_ICH可以同时发送。当CD_ICH/CA_ICH同时发送时,可以利用不同的信道化码或相同的信道化码发送它们。并且,假设为了减少处理来自上层的消息过程中的延迟,在CA_ICH上发送的信道分配命令以与CD_ICH相同的格式发送。在这种情况中,如果存在16个标记和16个CPCH,那么,每个CPCH将对应于这些标记的唯一一个。例如,当UTRAN希望将发送消息的第5个CPCH分配给UE时,UTRAN在信道分配命令中发送与第5个CPCH相对应的第5个标记。
如果假设发送信道分配命令的CA_ICH具有20ms的长度和包括15个时隙,那么,这种结构将与AP_AICH和CD_ICH的结构相同。用于发送AP_AICH和CD_ICH的帧由15个时隙组成,每个时隙可以由20个码元组成。假设一个码元时段(或间隔)具有256个码片的长度,和发送对AP、CD和CA的响应的那一部分只在16-码元的时段内发送。
因此,如图3所示发送的信道分配命令可以由16个码元组成,每个码元具有256个码片的长度。并且,将每个码元与1-位标记和扩展码相乘,然后在下行链路上发送它,从而保证了标记之间的正交特性(或正交性)。
在本发明的优选实施例中,对于信道分配命令,利用1、2、或4个标记发送CA_ICH。
在图3中,一旦接收到从URTAN发送的CD/CA_ICH305,UE就检查CD_ICH是否包括ACK信号,并且分析在CA_ICH上发送的、与CPCH信道的使用有关的信息。对上述两种类型的信息的分析可以依次作出,也可以同时作出。通过接收的CD/CA_ICH305当中的CD_ICH接收到ACK信号和通过CA_ICH接收到信道分配信息之后,UE根据图3所示的、由UTRAN分配的CPCH的信道信息,汇集CPCH的数据部分343和控制部分341。并且,在发送CPCH的数据部分343和控制部分341之前,UE从接收到在CPCH设置过程之前设置的CD/CA_ICH的时间开始经过了预定时间之后,将功率控制前置码(PC_P)339发送到UTRAN。
PC_P
尽管功率控制前置码PC_P具有0或8个时隙的长度,但是,在本发明的优选实施例中假设功率控制前置码PC_P339发送8个时隙。功率控制前置码PC_P的主要用途是使UTRAN能够利用功率控制前置码的导频字段初步设置UE的上行链路发送功率。但是,在本发明的优选实施例中,作为另一种用途,功率控制前置码可以用于重新确认在UE上接收到的信道分配消息。重新确认信道分配消息的理由是,为了防止可能由于在UE上接收到的CA_ICH存在错误而导致UE不适当地设置CPCH引起的、与另一个UE所使用的CPCH的冲突。当功率控制前置码用于重新确认信道分配消息的用途时,功率控制前置码具有8个时隙的长度。
尽管CA消息重新确认方法用于功率控制前置码,但是,由于UTRAN已经知道用于功率控制前置码的导频位的模式,因此,不难测量出功率和确认CA消息。
在接近发送功率控制前置码339时的时候,UTRAN为相应的UE开始发送用于CPCH的上行链路功率控制的下行链路专用信道。用于下行链路专用信道的信道化码通过CA消息发送到UE,下行链路专用信道由导频字段、功率控制命令字段和消息字段组成。只有当UTRAN含有要发送到UE的数据时,才发送消息字段。图3的标号307表示上行链路功率控制命令字段,标号309表示导频字段。
对于图3的功率控制前置码339不仅用于功率控制,而且用于重新确认CA(信道分配)消息的情况,如果由UTRAN发送到经分析的功率控制前置码的CA消息不同于由UTRAN发送到CD/CA_ICH305的消息,UTRAN就继续向已建下行链路专用信道的功率控制字段发送降低发送功率命令,并且向FACH或已建下行链路专用信道发送CPCH发送停止消息。
在发送图3的功率控制前置码339之后,UE马上发送CPCH消息部分343。一旦在发送CPCH消息部分期间,从UTRAN接收到CPCH发送停止命令,UE就马上停止CPCH的发送。如果没有接收到发送停止命令,那么,UE在完成CPCH的发送之后,从UTRAN接收CPCH的AKC或NAK。
加扰码的结构
图8A显示了在现有技术中使用的上行链路加扰码的结构,图8B是在本发明实施例中使用的上行链路加扰码的结构。
更明确地说,图8A显示了在现有技术中,在初始建立和发送CPCH的过程中使用的上行链路加扰码的结构。标号801表示用于AP的上行链路加扰码,标号803表示用于CD_P的上行链路加扰码。用于AP的上行链路加扰码和用于CD_P的上行链路加扰码是从同一初始值中生成的上行链路加扰码:第0个到第4095个值用在AP部分中,和第4096个到第8191个值用在CD_P部分中。对于用于AP和CD_P的上行链路加扰码,可以使用由UTRAN广播的或在系统中事先设置的上行链路加扰码。另外,对于上行链路加扰码,可以使用长度为256的序列,也可以使用在AP或CD_P时段内不重复的长码。在图8A所示的AP和CD_P中,可以使用同一个上行链路加扰码。也就是说,通过使用利用同一初始值生成的上行链路加扰码的特定部分,可以平等地使用AP和CD_P。在这种情况中,用于AP的标记和用于CD_P的标记是从不同的标记组中选择出来的。在这样的实例中,将用于给定访问信道的16个标记中的8个分配给AP,将其余的8个分配给CD_P。
图8A的标号805和807分别表示用于功率控制前置码PC_P和CPCH消息部分的上行链路加扰码。使用在具有同一初始值的上行链路加扰码中的那些部分有有别于PC_P和CPCH消息部分的那些部分。用于PC_P部分和CPCH消息部分的上行链路加扰码可以是与用于AP和CD_P的上行链路加扰码相同的加扰码,也可以是与用于UE发送的AP的标记一一对应的上行链路加扰码。图8A的PC_P加扰码805使用了上行链路加扰码#B的第0个到第20,479个值,消息加扰码807通过利用上行链路加扰码的第20,480个到第58,880个值使用了长度为38,400个的加扰码。此外,对于用于PC-P和CPCH消息部分的加扰码,可以使用长度为256的加扰码。
图8B显示了在本发明实施例中使用的上行链路加扰码的结构。标号811和813分别表示用于AP和CD_P的上行链路加扰码。上行链路加扰码811和813以与现有技术中相同的方式使用。上行链路加扰码由UTRAN告知UE,或者在系统中事先约定上行链路加扰码。
图8B的标号815表示用于PC_P部分的上行链路加扰码。用于PC_P部分的上行链路加扰码可以是与用于AP和CD_P的上行链路加扰码相同的加扰码,也可以是与用于AP的标记一一对应的上行链路加扰码。图8B的标号815表示具有第0个到第20,479个值的、用于PC_P部分的加扰码。图8B的标号817表示用于CPCH消息部分的上行链路加扰码。对于这个上行链路加扰码,可以使用与用于PC_P的加扰码相同的码,也可以与用于PC_P的加扰码或用于AP的标记一一对应的加扰码。CPCH消息部分使用了从第0个到第38,399个,长度为38,400的加扰码。
对于在根据本发明实施例描述加扰码的结构中使用的所有加扰码,使用了对AP、CD_P、PC_P和CPCH消息部分不重复的长加扰码。但是,也可以使用长度为256的短加扰码。
AP的详细说明
图9A和9B分别显示了根据本发明实施例的CPCH访问前置码的信道结构和生成访问前置码的方案。更明确地说,图9A显示了AP的信道结构,和图9B显示了生成一个AP时隙的方案。
图9A的标号901表示访问前置码AP的长度,其尺寸等于用于AP的标记903的长度的256倍。用于AP的标记903是长度为16的正交码。在图9A的标记903中表示的变量‘k’可以是0到15。也就是说,在本发明的这个实施例中,提供了16种类型的标记。下表4通过举例的方式显示了用于AP的标记。在UE中选择标记903的方法如下。也就是说,UE首先通过由UTRAN发送的CSICH和可以用在一个CPCH中的多码数,确定UTRAN中CPCH可以支持的最大数据速率,并且在考虑了要通过CPCH发送的数据的特性、数据速率和发送长度之后选择适当的ASC。此后,UE从所选ASC中定义的标记当中选择适合于UE数据业务的标记。
[表4]
|
n |
标记 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
P0(n) |
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A |
图9B的访问前置码905具有如901所表示的尺寸。访问前置码905由乘法器906利用上行链路加扰码907扩展之后发送到UTRAN。发送AP的时间点已经参照图7和表3作了描述,加扰码907已经参照图8B作了描述。
通过图9B的AP从UE发送到UTRAN的信息包括由UE请求的、CPCH的数据速率、或要由UE发送的帧的个数,或者包括根据一一对应关系将上述两种类型的信息的组合与标记相联系生成的信息。
在现有技术中,就通过AP从UE发送到UTRAN的信息而论,UE确定CPCH所需的上行链路加扰码和数据速率、用于CPCH功率控制的上行链路专用信道的信道化码和数据速率、和要发送的数据帧的个数,并且通过AP将相应的标记发送到UTRAN。当通过AP发送的信息以上述方式确定下来时,UTRAN只具有使或不使UE使用UE请求的信道的功能。因此,即使在UTRAN中存在适用的CPCH,现有技术也不能将CPCH分配给UE。当存在许多个请求具有相同条件的CPCH的UE时,试图获得CPCH的不同UE之间发生冲突,从而增加了UE获取信道时所需的时间。但是,在本发明的这个实施例中,UE只发送CPCH的可能最大数据速率,或将发送到UTRAN的数据帧的最大数据速率和个数,然后,UTRAN通过CA,为下行链路专用信道确定供使用上行链路加扰码和信道化码的CPCH时用的其它信息。因此,在本发明的优选实施例中,可以把使用CPCH的权利赋予UE,从而使它可以有效地和灵活地分配UTRAN中的CPCH。
当UTRAN支持在一个PCPCH(物理CPCH)中使用多个信道化码的多信道码发送时,用于发送AP的AP标记可以表示用于发送多码的加扰码或当UE可以选择要用在PCPCH中的多码个数时UE所希望的多码个数。当AP标记表示用于多码的加扰码时,由UTRAN发送到UE的信道分配消息可以表示要由UE使用的多码的个数,和当AP标记表示UE希望使用的多码的个数时,信道分配消息可以表示UE要在发送多码过程中使用的上行链路加扰码。
CD_P的详细说明
图10A和10B分别显示了根据本发明实施例的、冲突检测前置码CD_P的信道结构,和生成冲突检测前置码CD_P的方案。CD_P的结构和它的生成方案与图9A和9B所示的AP的结构和它的生成方案相同。图10B所示的上行链路加扰码不同于图8B所示的AP加扰码。图10A的标号1001表示CD_P的长度,它是表4所示的、用于AP的标记1003的长度的256倍。标记1003的变量‘j’可以是0到15。也就是说,为CD_P提供了16个标记。图10A的标记1003是从16个标记中随机选择出来的。随机选择标记的一个理由是为了防止在将同一个AP发送到UTRAN之后已经接收到ACK信号的UE之间的冲突,从而不得不再次进行确认处理。在使用图10A的标记1003的过程中,现有技术使用了在为CD_P只指定一个标记或在给定访问信道中发送AP时使用的方法。传统方法只使用一个标记发送CD_P的目的是通过随机化CD_P的发送时间点取代使用同一标记,来防止UE之间的冲突。但是,传统方法的缺点在于,如果在UTRAN还没有为从一个UE接收到的接收CD_P发送ACK的时间点上,另一个UE将CD_P发送到UTRAN,那么,UTRAN在为第一次接收的CD_P处理ACK之前,就不能处理从另一个UE发送的CD_P。也就是说,UTRAN不能在处理来自一个UE的CD_P的同时,处理来自其它UE的CD_P。在随机访问信道RACH中发送CD_P的传统方法的缺点在于,在UE检测到用于发送CD_P的访问时隙之前要花费很长时间,从而使发送CD_P的时间延迟得更长。
在本发明的优选实施例中,一旦接收到AP_AICH,UE在经过了预定时间之后就选择给定标记,并将所选标记发送到UTRAN。
图10B的CD_P1005具有如图10A的1001所表示的相同尺寸。CD_P1005由乘法器1006利用上行链路加扰码1007扩展,然后,在从接收到AP_AICH的时间点开始经过了预定时间之后发送到UTRAN。在图10B中,对于上行链路加扰码,可以使用与用于AP的码相同的(从第0个到第4,095个码片的)码。也就是说,当16个标记中的12个用于随机访问信道(RACH)的前置码时,其余的4个标记可以分开用于CPCH的AP和CD_P。上行链路加扰码1007已经参照图8B作了描述。
AP_AICH和CD/CA_ICH
图11A显示了UTRAN响应接收的AP,可以在上面发送ACK或NAK的访问前置码获取指示符信道(AP_AICH)、UTRAN响应接收的CD_P,可以在上面发送ACK或NAK的冲突检测指示符信道(CD_ICH)、或UTRAN在上面将CPCH信道分配命令发送到UE的信道分配指示符信道(CA_ICH)的信道结构,和图11B显示了生成它们的方案。
图11A的标记1101表示为UTRAN获得的AP发送ACK和NAK的AP_AICH指示符部分。当发送AP_AICH时,指示符部分(或标记发送部分)1101的后面部分1105发送CSICH信号。另外,图11A还显示了发送用于发送对CD_P信号的响应的CD/CA_ICH信号、和信道分配信号的结构。但是,指示符部分1101具有与AP_AICH相同的信道结构,和同时发送用于CP_D和CA的响应信号(ACK、NAK、或Acquisition_Fail)。在描述图11A的CD/CA_ICH的过程中,指示符部分1101的后面部分1105可以空着,或发送CSICH。AP_AICH和CD/CA_ICH可以通过利用同一加扰码使信道化码(OVSF码)变得不同而彼此区分。CSICH的信道结构和它的生成方案已经参照图4A和4B作了描述。图11B的标号1111表示指示符信道(ICH)的帧结构。如图所示,一个ICH帧具有20ms的长度,并且由15个时隙组成,其中的每一个可以发送表4所示的16个标记的0个或多于1个。图11B的CPCH状态指示符信道(CSICH)1007具有与图11A的1103所表示的相同的尺寸。图11B的标号1109表示信道化码,对于信道化码来说,AP_AICH、CD_ICH和CA_ICH可以使用不同的信道化码,CD_ICH和CA_ICH可以使用相同的信道化码。CPCH状态指示符信道1107上的信号由乘法器1108利用信道化码1109扩展。构成一个ICH帧的15个扩展时隙在发送之前由乘法器1112利用下行链路加扰码1113扩展。
图12显示了生成CD_ICH和CA_ICH命令的ICH发生器。AP_AICH发生器也具有相同的结构。如上所述,将16个标记的相应一个分配到ICH帧的每个时隙中。参照图12,乘法器1201-1216分别接收相应标记(正交码W1-W16)作为第一输入,和接收获取指示符AI1-AI16作为第二输入。对于AP_AICH和CD_ICH,每个AI具有1、0或-1的值:AI=1表示ACK,AI=-1表示NAK,AI=0表示未能获得从UE发送的相应标记。因此,乘法器1201-1216将正交码分别与相应的获取指示符AI相乘,加法器1220相加乘法器1201-1216的输出,并输出所得的结果作为ICH信号。
UTRAN可以利用图12所示的ICH发生器,以下面通过举例的方式给出的几种方法发送信道分配命令。
1.第一信道分配方法
在这种方法中,分配一个下行链路信道,以便在所分配的信道上发送信道分配命令。图13A和13B显示了根据第一方法实现的CD_ICH和CA_ICH的结构。更具体地说,图13A显示了CD_ICH和CA_ICH的时隙结构,图13B显示了发送CD_ICH和CA_ICH的示范性方法。图13A的标号1301表示为CD_P发送响应信号的CD_ICH的发送时隙结构。标号1311表示发送信道分配命令的CA_ICH的发送时隙结构。标号1331表示为CD_P发送响应信号的CD_ICH的发送帧结构。标号1341表示在发送CD_ICH帧之后,经过调谐延迟(tune delay)τ,在CA_ICH上发送信道分配命令的帧结构。标号1303和1313表示CSICH部分。图13A和13B所示分配信道的方法具有如下优点。在这种信道分配方法中,CD_ICH和CA_ICH是物理分离的,因为它们具有不同的下行链路信道。因此,如果AICH具有16个标记,那么,第一信道分配方法可以把16个标记用于CD_ICH,也可以把16个标记用于CA_ICH。在这种情况中,可以利用标记的符号发送的信息的类型可以加倍。因此,通过利用CA_ICH的符号‘+1’或‘-1’,可以把32个标记用于CA_ICH。
在这种情况中,可以按如下次序将不同的信道分配给已经同时请求了同一类型信道的几个用户。首先,假设UTRAN中的UE#1、UE#2和UE#3同时向UTRAN发送AP#3,请求与AP#3相对应的信道,和UE#5向UTRAN发送AP#5,请求与AP#5相对应的信道。这种假设对应于下表5的第一列。在这种情况中,UTRAN识别AP#3和AP#5。此时,UTRAN根据事先定义的准则,生成AP_AICH作为对接收的AP的响应。作为事先定义的准则的实例,UTRAN可以根据AP的接收功率比,对接收的AP作出响应。这里,假设UTRAN选择了AP#3。然后,UTRAN向AP#3发送ACK和向AP#5发送NAK。这对应于表5的第二列。
接着,UE#1、UE#2和UE#3分别接收从UTRAN发送的ACK,并且随机地生成CD_P。当这三个UE生成CD_P(即,对于一个AP_AICH,至少两个UE生成CD_P)时,各个UE利用给定的标记生成CD_P,发送到UTRAN的CD_P具有不同的标记。下文中,分别假设UE#1生成CD_P#6,UE#2生成CD_P#2和UE#3生成CD_P#9。一旦接收到从UE发送的CD_P,UTRAN就识别3个CD_P的接收,并且检查由UE请求的CPCH是否可用。当存在多于3个UE请求的、在UTRAN中的CPCH时,UTRAN向CD_ICH#2、CD_ICH#6和CD_ICH#9发送ACK,和通过CA_ICH发送三个信道分配命令。在这种情况中,如果UTRAN通过CA_ICH发送分配信道号#4、#6和#10的消息,UE在接着的过程中将知道分配给它们自己的CPCH号。UE#1知道发送到UTRAN的CD_P的标记,还知道标记号是6。这样,即使UTRAN向CD_ICH发送几个ACK,也可以知道已经发送了多少个ACK。
对本发明这个实施例的说明是在假设表5所示的情况下作出的。首先,UTRAN通过CD_ICH向UE发送了三个ACK,并且还向CA_ICH发送了三个信道分配消息。发送的三个信道分配消息对应于信道号#2、#6和#9。一旦接收到CD_ICH和CA_ICH,UE#1就可以知道UTRAN中的三个UE已经同时请求了CPCH信道,UE#1本身可以以CD_ICH的ACK的次序,根据通过CA_ICH发送的信道分配消息当中的第二消息的内容使用CPCH。
[表5]
UE号 |
AP号 |
AP_IACH |
CD_P号 |
CA_ICH |
1 |
3 |
ACK#3 |
6(第二) |
#6(第二) |
2 |
3 |
ACK#3 |
2(第一) |
#4(第一) |
3 |
3 |
ACK#3 |
9(第三) |
#10(第三) |
4 |
3 |
NAK#5 | | |
在这个过程中,由于UE#2已经发送了CD_P#2,因此,UE#2将使用通过CA_ICH发送的信道分配消息当中的第四个。照此,将第10信道分配给UE#3。这样,可以同时将几个信道分配给几个用户。
2.第二信道分配方法
第二信道分配方法是第一信道分配方法中把CD_ICH帧与CA_ICH帧之间的发送时间差τ设置成‘0’,同时发送CD_ICH和CA_ICH实现的一种变型。W-CDMA系统利用扩展因子256扩展AP_AICH的一个码元,和在AICH的一个时隙中发送16个码元。同时发送CD_ICH和CA_ICH的方法可以利用不同长度的码元来实现。也就是说,该方法可以通过将具有不同扩展因子的正交码分配给CD_ICH和CA_ICH来实现。作为第二方法的实例,当用于CD_P的标记的可能个数是16,和最多可以分配16个CPCH时,可以将长度为512个码片的信道分配给CD_ICH和CA_ICH,和CD_ICH和CA_ICH每一个都可以发送长度为512个码片的8个码元。这里,通过将彼此正交的8个标记分配给CD_ICH和CA_ICH,和将分配的8个标记与符号+1/-1相乘,可以发送16种类型的CD_ICH和CA_ICH。这种方法的优点在于,没有必要将独立的正交码分配给CA_ICH。
如上所述,可以按如下方法将长度为512个码片的正交码分配给CA_ICH和CD_ICH。将长度为256的一个正交码Wi分配给CA_ICH和CD_ICH两者。对于分配给CD_ICH的长度为512的正交码,可以重复正交码Wi两次,建立长度为512的正交码[WiWi]。并且,对于分配给CA_ICH的长度为512的正交码,可以将逆正交码-Wi与正交码Wi相连接,建立正交码[Wi-Wi]。通过利用建立的正交码[Wi Wi]和[Wi-Wi],无需分配独立的正交码,就可以同时发送CD_ICH和CA_ICH。
图14显示了第二方法的另一个实例,其中CD_ICH和CA_ICH通过将具有相同扩展因子的不同信道化码分配给它们同时发送。图14的标号1401和1411分别表示CD_ICH部分和CA_ICH部分。标号1403和1413表示具有同一扩展因子256的不同正交信道化码。标号1405和1415表示CD_ICH帧和CA_ICH帧,每一个帧由15个访问时隙组成,每个访问时隙具有5120个码片的长度。
参照图14,以码元单元为基础将在码元单元中重复长度为16的标记两次所得的标记与符号值‘1’、‘-1’或‘0’(分别表示ACK、NAK、或Acquisition_Fail)相乘,建立CD_ICH部分1401。CD_ICH部分1401可以为几个标记同时发送ACK和NAK。CD_ICH部分1401由乘法器1402利用信道化码1403扩展,构成CD_ICH帧1405的一个访问时隙。CD_ICH帧1405由乘法器1406利用下行链路加扰码1407扩展,然后发送出去。
以码元单元为基础将在码元单元中重复长度为16的标记两次所得的标记与符号值‘1’、‘-1’或‘0’(分别表示ACK、NAK、或Acquisition_Fail)相乘,建立CA_ICH部分1411。CA_ICH部分1411可以为几个标记同时发送ACK和NAK。CA_ICH部分1411由乘法器1412利用信道化码1413扩展,构成CA_ICH帧1415的一个访问时隙。 CA_ICH帧1415由乘法器1416利用下行链路加扰码1417扩展,然后发送出去。
图15进一步显示了第二方法的另一个实例,其中CD_ICH和CA_ICH利用同一信道化码扩展,和利用不同标记组同时发送。
参照图15,以码元单元为基础将在码元单元中重复长度为16的标记两次所得的标记与符号值‘1’、‘-1’或‘0’(分别表示ACK、NAK、或Acquisition Fail)相乘,建立CA_ICH部分1501。CA_ICH部分1501可以为几个标记同时发送ACK和NAK。第k个CA_ICH部分1503用在一个CPCH信道与几个CA标记相联系的时候。将一个CPCH信道与几个CA标记相联系的理由是为了降低由于将CA_ICH从UTRAN发送到UE的同时发生的错误,UE将使用不是由UTRAN分配的CPCH的概率。图15的标记1505表示CD_ICH部分。CD_ICH部分1505在物理结构上与CA_ICH部分1501相同。但是,由于CD_ICH部分使用了从与用于CA_ICH部分的标记组不同的标记组中选择出来的标记,因此,CD_ICH部分1505与CA_ICH部分1501正交。因此,即使UTRAN同时发送CD_ICH和CA_ICH,UE也不会将CD_ICH与CA_ICH相混淆。加法器1502将CA_ICH部分#1 1501与CA_ICH部分#k1503相加。加法器1504将CD_ICH部分1505与相加的CA_ICH部分相加,然后,乘法器1506利用正交信道化码1507扩展它。所得的扩展值构成一个CD/CA_ICH时隙的指示符部分,和CD/CA_ICH在发送之前,由乘法器1508利用下行链路加扰码1510扩展。
在通过将CD_ICH帧与CA_ICH帧之间的发送时间差τ设置成‘0’,同时发送CD_ICH和CA_ICH的方法中,可以使用在W-CDMA标准中定义的、如表4所示的、用于AICH的标记。就CA_ICH来说,由于UTRAN将几个CPCH信道之一指定给UE,因此,UE接收器应该试图检测几个标记。在传统的AP_AICH和CD_ICH中,UE将只对一个标记进行检测。但是,当使用根据本发明这个实施例的CA_ICH时,UE接收器应该试图检测所有可能的标记。因此,需要一种设计或重新安排用于AICH的标记的结构,以便降低UE接收器的复杂性的方法。
如上所述,假设将16个可能标记当中的8个标记与符号(+1/-1)相乘所得的16个标记分配给CD_ICH,和将16个可能标记当中的其余8个标记与符号(+1/-1)相乘所得的16个标记分配给用于CPCH的CA_ICH。
在W-CDMA标准中,用于AICH的标记使用了哈达玛(Hadamard)函数,它是按照如下格式生成的。
Hn= Hn-1 Hn-1
Hn-1 -Hn-1
H1= 1 1
1 -1
据此,可得本发明实施例所需的长度为16的哈达玛函数如下。表4所示的、通过哈达玛函数生成的标记显示了将标记与AICH的信道增益A相乘之后给出的格式,如下的标记显示了将标记与AICH的信道增益A相乘之前给出的格式。
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 S0
1-1 1-1 1-1 1-1 1-1 1-1 1-1 1-1 S1
1 1-1-1 1 1-1-1 1 1-1-1 1 1-1-1 S2
1-1-1 1 1-1-1 1 1-1-1 1 1-1-1 1 S3
1 1 1 1-1-1-1-1 1 1 1 1-1-1-1-1 S4
1-1 1-1-1 1-1 1 1-1 1-1-1 1-1 1 S5
1 1-1-1-1-1 1 1 1 1-1-1-1 -1 1 1 S6
1-1-1 1-1 1 1-1 1-1-1 1-1 1 1-1 S7
1 1 1 1 1 1 1 1 -1-1-1-1-1-1-1-1 S8
1-1 1-1 1-1 1-1 -1 1-1 1-1 1-1 1 S9
1 1-1-1 1 1-1-1 -1-1 1 1-1-1 1 1 S10
1-1-1 1 1-1-1 1 -1 1 1-1-1 1 1-1 S11
1 1 1 1-1-1-1-1 -1-1-1-1 1 1 1 1 S12
1-1 1-1-1 1-1 1 -1 1-1 1 1-1 1-1 S13
1 1-1-1-1-1 1 1 -1-1 1 1 1 1-1-1 S14
1-1-1 1-1 1 1-1 -1 1 1-1 1-1-1 1 S15
将上述哈达玛函数的八个分配给CD_ICH,将其余的八个哈达玛函数分配给CA_ICH。为了简单地进行快速哈达玛变换(FHT),以下列次序分配用于Ca_ICH的标记。
{S0,S8,S12,S2,S6,S10,S14}
并且,以下列次序分配用于CD_ICH的标记。
{S1,S9,S5,S13,S3,S7,S11,S15}
这里,从左到右分配用于CA_ICH的标记,以便使UE能够进行FHT,从而,使复杂性降低到最低程度。当从左到右从用于CA_ICH的标记中选择2、4和8标记时,在除了最后一列之外的每一列中‘1’的个数等于‘-1’的个数。通过按上述方式分配用于CD_ICH和CA_ICH的标记,对于一定个数的所使用标记来说,可以简化UE接收器的结构。
另外,在另一种格式中可以将标记与CPCH或用于控制CPCH的下行链路信道相联系。例如,可以分配用于CA_ICH的标记如下。
[0,8] 最多使用2个标记
[0,4,8,12] 最多使用4个标记
[0,2,4,6,8,10,12,14]最多使用8个标记
如果使用了NUM_CPCH(1<NUM_CPCH≤16)个CPCH,那么,给出被与第k(k=0,……,NUM_CPCH-1)个CPCH(或用于控制CPCH的下行链路信道)相联系的标记所乘的符号(+1/-1)如下。
CA_sign_sig[k]=(-1)[k mod 2]此处,CA_sign_sig[k]表示被第k个标记所乘的、+1/-1的符号,和[k mod 2]表示‘k’除以2所得的余数。‘x’定义为表示标记维度的数,它可以表述如下。
如果0<NUM_CPCH≤4,那么,x=2,
如果4<NUM_CPCH≤8,那么,x=4,
如果8<NUM_CPCH≤16,那么,x=8。
并且,所使用的标记如下。
此处,
表示不超过y的最大整数。例如,当使用4个标记时,可以将它们分配如下。S1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1S5 1 1 1 1-1-1-1-1 1 1 1 1-1-1-1-1S9 1 1 1 1 1 1 1 1 -1-1-1-1-1-1-1-1S13 1 1 1 1-1-1-1-1 -1-1-1-1 1 1 1 1
由此可知,如果根据本发明的实施例分配标记,那么,标记具有重复长度为4的哈达玛码四次的格式。当接收到CA_ICH时,UE接收器相加重复的4个码元,然后采取长度为4的FHT,从而可以较大程度地降低UE的复杂性。
加之,在CA_ICH标记映射中,逐个加上各个CPCH的标记号。在这种情况中,依次的第2i个和第(2i+1)个码元具有相反的符号,UE接收器将两个解扩码元当中的前一个码元与后一个码元相减,以便可以把它当作同一实施对待。
相反,可以按如下次序分配用于CD_ICH的标记。建立用于第k个CD_ICH的标记的最容易方式是按照上述分配用于CA_ICH的标记的方法逐个递增标记号。另一种方法可以表述如下。
CA_sign_sig[k]=(-1)[k mod 2]
也就是说,如上所述,以[1,3,5,7,9,11,13,15]的次序分配CA_ICH。
图16显示了UE用于上述标记结构的CA_ICH接收设备。参照图16,乘法器1611将从模拟-数字(A/D)转换器接收的信号与用于导频信道的扩展码Wp相乘,解扩接收信号,并且将解扩信号提供给信道估计器1613。信道估计器1613从解扩导频信道信号中估计下行链路信道的大小和相位。复共轭计算器1615计算信道估计器1613的输出的复共轭。乘法器1617将接收信号与用于AICH信道的沃尔什(Walsh)扩展码SAICH相乘,和累加器1619在预定码元时段(例如,256个码片时段)内累加乘法器1617的输出,并输出解扩的码元。乘法器1621将累加器1619的输出与复共轭计算器1615的输出相乘,调制输入值,并且将所得的输出值提供给FHT转换器1629。接收到解调码元后,FHT转换器1629输出每个标记的信号强度。控制和判决块1631接收FHT转换器1629的输出,为CA ICH判决可能性最大的标记。在本发明的这个实施例中,在W-CDMA标准下规定的标记用作CA_ICH的标记结构,以简化UE接收器的结构。下面描述另一种分配方法,这种分配方法比使用用于CA_ICH的一部分标记的方法更加有效。
在这种新的分配方法中,生成长度为2K的2K个标记。(如果将2K个标记与+1/-1的符号相乘,那么,可能标记数可以是2K+1。)但是,如果只使用一些标记,而不是全部,那么,有必要更有效地分配这些标记,以便降低UE接收器的复杂性。假设使用了所有标记当中的M个标记。其中,2L-1<M≤2L,和1<L≤K。将长度为2K的M个标记转换成长度为2L的哈达玛函数的每个位在发送之前重复2K-L次的形式。
另外,发送ICH的还有一种方法是使用除用于前置码的标记之外的标记。这些标记显示在下表6中。
本发明的第二实施例使用了有关ICH标记的、表6所示的标记,并且分配CA_ICH,以便UE接收器可以具有低的复杂性。保持ICH标记之间的正交特性。因此,如果分配给ICH的标记得到有效排列,那么,UE可以通过快速哈达玛逆变换(IFHT)容易地解调CD_ICH。
[表6]
|
前置码码元 |
标记 |
P0 |
P1 |
P2 |
P3 |
P4 |
P5 |
P6 |
P7 |
P8 |
P9 |
P10 |
P11 |
P12 |
P13 |
P14 |
P15 |
1 |
A |
A |
A |
-A |
-A |
-A |
A |
-A |
-A |
A |
A |
-A |
A |
-A |
A |
A |
2 |
-A |
A |
-A |
-A |
A |
A |
A |
-A |
A |
A |
A |
-A |
-A |
A |
-A |
A |
3 |
A |
-A |
A |
A |
A |
-A |
A |
A |
-A |
A |
A |
A |
-A |
A |
-A |
A |
4 |
-A |
A |
-A |
A |
-A |
-A |
-A |
-A |
-A |
A |
-A |
A |
-A |
A |
A |
A |
5 |
A |
-A |
-A |
-A |
-A |
A |
A |
-A |
-A |
-A |
-A |
A |
-A |
-A |
-A |
A |
6 |
-A |
-A |
A |
-A |
A |
-A |
A |
-A |
A |
-A |
-A |
A |
A |
A |
A |
A |
7 |
-A |
A |
A |
A |
-A |
-A |
A |
A |
A |
-A |
-A |
-A |
-A |
-A |
-A |
A |
8 |
A |
A |
-A |
-A |
-A |
-A |
-A |
A |
A |
-A |
A |
A |
A |
A |
-A |
A |
9 |
A |
-A |
A |
-A |
-A |
A |
-A |
A |
A |
A |
-A |
-A |
-A |
A |
A |
A |
10 |
-A |
A |
A |
-A |
A |
A |
-A |
A |
-A |
-A |
A |
A |
-A |
-A |
A |
A |
11 |
A |
A |
A |
A |
A |
A |
-A |
-A |
A |
A |
-A |
A |
A |
-A |
-A |
A |
12 |
A |
A |
-A |
A |
A |
A |
A |
A |
-A |
-A |
-A |
-A |
A |
A |
A |
A |
13 |
A |
-A |
-A |
A |
A |
-A |
-A |
-A |
A |
-A |
A |
-A |
A |
-A |
A |
A |
14 |
-A |
-A |
-A |
A |
-A |
A |
A |
A |
A |
A |
A |
A |
A |
-A |
A |
A |
15 |
-A |
-A |
-A |
-A |
A |
-A |
-A |
A |
-A |
A |
-A |
-A |
A |
-A |
-A |
A |
16 |
-A |
-A |
A |
A |
-A |
A |
-A |
-A |
-A |
-A |
A |
-A |
A |
A |
-A |
A |
在表6中,假定第n个标记用Sn表示,第n个标记与符号‘-1’相乘所得的值用-Sn表示。分配根据本发明第二实施例的ICH标记如下。
{S1,-S1,S2,-S2,S3,-S3,S14,-S14,
S4,-S4,S9,-S9,S11,-S11,S15,-S15}
如果CPCH的个数小于16,那么,从左到右将标记分配给CPCH,以便使UE能够进行IFHT,从而降低了复杂性。如果从左到右从{1,2,3,14,15,9,4,11}中选择2、4、和8个标记,那么,在除了最后一列之外的每一列中,‘A’的个数等于‘-A’的个数。然后,通过重新排列(或置换)码元的次序和将重新排列的码元与给定掩码相乘,将标记转换成能够进行IFHT的正交码。
图17显示了根据本发明第二实施例的UE接收器的结构。参照图17,UE解扩256个码片时段内的输入信号,生成信道补偿码元Xi。如果假设Xi表示输入到UE接收器的第i个码元,位置移动器(或置换器)1723按如下重新排列Xi。
Y={X15,X9,X10,X6,X11,X3,X7,X1,
X13,X12,X14,X4,X8,X5,X2,X0}
乘法器1727将重新排列的值Y与由掩码发生器1725生成的如下掩码M相乘。
M={-1,-1,-1,-1,1,1,1,-1,1,-1,-1,1,1,1,-1,-1}
然后,将S1、S2、S3、S14、S15、S9、S4和S11的标记转换成如下的S′1,S′2,S′3,S′14,S′15,S′9,S′4和S′11的标记。S′1 = 1 1 1 1 1 I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1S′2 = 1 1 1 1 1 1 1 1 -1-1-1-1 -1-1-1-1S′3 = 1 1 1 1 -1-1-1-1 -1-1-1-1 1 1 1 1S′14= 1 1 1 1 -1-1-1-1 1 1 1 1 -1-1-1-1S′15= 1 1-1-1 1 1-1-1 1 1-1-1 1 1-1-1S′9 = 1 1-1-1 1 1-1-1 -1-1 1 1 -1-1 1 1S′4 = 1 1-1-1 -1-1 1 1 -1-1 1 1 1 1-1-1S′11= 1 1-1-1 -1-1 1 1 1 1-1-1 -1-1 1 1
可以理解,通过重新排列输入码元的次序和将重新排列的码元与给定的掩码相乘,标记被转换成能够进行IFHT的正交码。并且,没有必要对长度16进行IFHT,和通过相加重复的码元和对相加的码元进行IFHT,可以进一步降低接收器的复杂性。也就是说,当使用5到8个标记(即,使用9到16个CPCH)时,重复两个码元。因此,如果相加重复的码元,只对长度8进行IFHT。另外,当使用3或4个标记(即,使用5到8个CPCH)时,重复4个码元,以便可以在相加重复的码元之后进行IFHT。通过按这种方式有效地重新排列标记,可以显著地降低接收器的复杂性。
图17的UE接收器被构造成重新排列解扩的码元,然后,将重新排列的码元与特定的掩码M相乘。但是,即使在重新排列之前先将解扩的码元与特定的掩码M相乘,也可以获得相同的结果。在这种情况中,应该注意到,掩码M具有不同的类型。
在操作过程中,乘法器1711接收A/D转换器(未示出)的输出信号,和将接收信号与用于导频信道的扩展码Wp相乘,以解扩接收信号。信道估计器1713从解扩的导频信号中估计下行链路信道的大小和相位。乘法器1717将接收信号与用于AICH信道的沃尔什扩展码WAICH相乘,和累加器1719在预定码元时段(例如,256个码片时段)内累加乘法器1717的输出,并输出解扩的码元。至于解调,复共轭计算器1715计算信道估计器1713的输出的复共轭,将解扩的AICH码元与复共轭计算器1715的输出相乘。将解调的码元提供给位置移动器1723,位置移动器1723重新排列输入的码元,致使重复的码元彼此相邻。乘法器1727将位置移动器1723的输出与从掩码发生器1725输出的掩码相乘,并且将结果提供给FHT转换器1729。接收到乘法器1727的输出之后,FHT转换器1729输出每个标记的信号强度。控制和判决块1731接收FHT转换器1729的输出,为CA_ICH判决可能性最大的标记。在图17中,尽管位置移动器1723、掩码发生器1725和乘法器1727的位置是可交换的,但是可以获得相同的结果。并且,即使UE接收器不利用位置移动器1723重新排列输入码元的位置,也可以事先约定要发送码元的位置和在进行FHT时使用位置信息。
总而言之,在根据本发明的CA_ICH标记结构的实施例中,生成长度为2K的2K个标记。(如果将2K个标记与+1/-1的符号相乘,那么,可能标记数可以是2K+1。)但是,如果只使用一些标记,而不是全部,那么,有必要更有效地分配这些标记,以便降低UE接收器的复杂性。假设使用所有可能标记当中的M个标记。其中,2L-1<M≤2L,和1<L≤K。当在置换码元之后将特定的掩码施加到各个位(或与其进行XOR(异或)运算)时,将长度为2K的M个标记转换成长度为2L的哈达玛函数的每个位在发送之前重复2K-L次的形式。因此,这个实施例的目的是通过在UE接收器上将接收的码元与特定的掩码相乘和置换码元,简单地进行FHT。
重要的是,不仅选择用于分配CPCH信道的适当标记,而且分配用于上行链路CPCH的数据信道和控制信道和用于控制上行链路CPCH的下行链路控制信道。
非常重要的是,分配上行链路CPCH的数据信道和控制信道和分配用于控制上行链路CPCH的下行链路控制信道,以及选择用于指定CPCH信道的适当标记。
首先,分配上行链路公用信道的最容易方法是一一对应地分配UTRAN在上面发送功率控制信息的下行链路控制信道和UE在上面发送消息的上行链路公用控制信道。当一一对应地分配下行链路控制信道和上行链路公用控制信道时,通过只发送一次命令,而无需发送分开的消息,就可以分配下行链路控制信道和上行链路公用控制信道。也就是说,当CA_ICH指定用于下行链路和上行链路两者的信道时,应用这种信道分配方法。
第二方法将上行链路信道映射到从UE发送的、用于AP的标记、访问信道的时隙号、和用于CD_P的标记的函数。例如,将上行链路公用信道与与发送用于CD_P的标记和它的前置码那一时间点上的时隙号相对应的上行链路信道相联系。也就是说,在这种信道分配方法中,CD_ICH分配用于上行链路的信道,CA_ICH分配用于下行链路的信道。如果UTRAN按这种方法分配下行链路信道,那么,就可以最大程度地利用UTRAN的资源,从而提高信道的利用率。
作为分配上行链路CPCH的方法的另一个实例,由于UTRAN和UE同时知道用于从UE发送的AP的标记和在UE上接收的CA_ICH,因此,利用上述两个变量分配上行链路CPCH信道。通过将用于AP的标记与数据速率相联系和将CA_ICH分配给属于数据速率的上行链路CPCH信道,可以提高自由选择信道的能力。这里,如果用于AP的标记的总数是M和CA_ICH的个数是N,那么,可选情况数是M×N。
这里假设用于AP的标记数是M=3,和CA_ICH的个数是N=4,如下表7所示。
[表7]
信道号 |
在CA_ICH上接收的CA号 |
CA(1) |
CA(2) |
CA(3) |
CA(4) |
AP号 |
AP(1) |
1 |
2 |
3 |
4 |
AP(2) |
5 |
6 |
7 |
8 |
AP(3) |
8 |
10 |
11 |
12 |
在表7中,用于AP的标记是AP(1)、AP(2)和AP(3),和CA_ICH分配的信道号是CA(1)、CA(2)、CA(3)和CA(4)。对于信道分配,如果只由CA_ICH选择信道,那么,可分配信道数是4。也就是说,当UTRAN向UE发送CA(3)和UE接收到发送的CA(3)时,UE分配第3信道。但是,由于UE和UTRAN都知道AP号和CA号,因此,可以将它们组合在一起。例如,在利用表7所示的AP号和CA号分配信道的情况下,如果UE已经发送了AP(2)和UTRAN已经接收到CA(3),那么,UE选择信道号7(2,3),而不是选择选择信道号3。也就是说,从表7中可以知道与AP=2和CA=3相对应的信道。表7的信息存储在UE和UTRAN两者中。因此,通过选择表7的第2行第3列,UE和UTRAN可以知道所分配的CPCH信道号是7。结果是,对应于(2,3)的CPCH信道号是7。
因此,利用两个变量选择信道的方法增加了可选信道数。UE和UTRAN通过与它们上层的信号交换具有表7所示的信息,或可以根据公式计算信息。也就是说,利用行中的AP号和列中的CA号可以确定交点和它的相关号码。现在,由于存在16种AP和可由CA_ICH分配的16个号码,因此,可能的信道数是16×16=256。
利用16种AP以及CA_ICH消息确定的信息指的是用于PC_P和上行链路CPCH的消息的加扰码、用于上行链路CPCH的信道化码(即,用于包括在上行链路CPCH中的上行链路DPDCH和上行链路DPCCH的信道化码)、和用于控制上行链路CPCH的功率的、下行链路专用信道DL_DCH的信道化码(即,DL_DPCCH的信道化码)。关于UTRAN将信道分配给UE的方法,由于UE请求的AP标记是UE所希望的最大数据速率,因此,当可以分配UE所请求的最大数据速率时,UTRAN选择相应信道的未使用那一个。于是,UTRAN根据如下用于指定与信道相对应的标记的规则选择标记,并且发送所选的标记。
显示在图30A和30B中的是如上所述,UTRAN利用16种AP标记和CA_ICH消息分配给UE上行链路加扰码、用于加扰码的信道化码和用于上行链路CPCH的功率控制的下行链路专用信道的实施例。
当UTRAN根据PCPCH的数据速率分配给调制解调器数一个固定值时,这种方法存在如下缺点。例如,假设UTRAN对于数据速率60Kbps,分配5个调制解调器,对于数据速率30Kbps,分配10个调制解调器,和对于数据速率15Kbps,分配20个调制解调器。在这种情况中,在属于UTRAN的UE使用20个15Kbps PCPCH、7个30Kbps PCPCH、和3个60Kbps PCPCH的同时,如果UTRAN中的另一个UE请求15Kbps PCPCH,那么,由于缺乏额外的15Kbps PCPCH,UTRAN不能把请求的15Kbps PCPCH分配给UE。
因此,本发明的实施例包括甚至在上述情况下也把PCPCH分配给UE,并向某一PCPCH提供两种或更多种数据速率,以便在必要时分配像具有低数据速率的PCPCH那样的、具有高数据速率的PCPCH的方法。
在描述UTRAN利用AP标记和CA_ICH消息向UE发送使用CPCH所需的信息的第一方法之前,作出如下假设。
首先,PSF表示特定扩展因子(SF)的PCPCH的个数,带有特定扩展因子的信道化码的码号可以用PSF表示。例如,信道化码可以通过NodSF(0)、NodSF(1)、NodSF(2)、……、NodSF(PSF-1)来表示。在NodSF值中,偶NodSF值用于扩展CPCH的数据部分,和奇NodSF值用于扩展CPCH的控制部分。PSF等于UTRAN上用于解调上行链路CPCH的调制解调器的个数,也可以等于与上行链路CPCH相联系的、由UTRAN分配的下行链路专用信道的个数。
其次,TSF表示用于特定扩展因子的CA标记的个数,用于特定扩展因子的某一CA标记号可以用TSF表示。例如,CA标记号可以通过CASF(0)、CASF(1)、……、CASF(TSF-1)表示。
第三,SSF表示用于特定扩展因子的AP标记的个数,用于特定扩展因子的某一AP标记号可以用SSF表示。例如,AP标记号可以通过APSF(0)、APSF(1)、……、APSF(TSF-1)表示。
上面3个参数都由UTRAN确定。将TSF与SSF相乘所得的值必须等于或大于PSF,SSF可以由UTRAN在考虑了UE在发送AP的过程中利用CPCH的许可冲突程度、和带有各个扩展因子的CPCH的利用程度(与数据速率成反比)之后设置。当设置了SSF时,考虑PSF之后再确定TSF。
现在,参照图30A和30B,对利用AP标记和CA消息将CPCH所需的信息发送到UE的第一方法加以详细描述。在图30A中,标号3001表示UTRAN根据要使用多少个PCPCH来设置PSF的步骤,标号3002表示确定SSF和TSF的步骤。
标号3003表示计算MSF的步骤。MSF是使给定的正数C乘以SSF,然后将相乘的值除以SSF所得的值变成0而设置的最小正数C。MSF是当CA消息表示同一物理公用分组信道(PCPCH)时所需的时段。计算MSF的理由是为了分配CA消息,致使CA消息在所述的时段上不应该重复表示同一PCPCH。在步骤3003中,通过下列方程计算MSF:
MSF=min{c:(c*SSF)mod(PSF)≡0}
标号3004是计算值n的步骤,值n表示已经重复了MSF时段多少次。例如,n=0的意思是从没有重复CA消息的时段,和n=1的意思是重复CA消息的时段一次。值n是在搜索满足下列条件的n的过程中获得的,其中n从0开始:
n*MSF*SSF≤i+j*SSF<(n+1)*MSF*SSF此处,i表示AP标记号,和j表示CA消息号。
标号3005是计算西格马(σ)函数值的步骤。σ函数与置换相对应,计算σ函数的目的如下。也就是说,如果CA消息只周期性地表示特定的PCPCH,那么,CA消息将具有周期特性,致使它不可以表示其它PCPCH。因此,计算σ函数可以自由地控制CA消息的时段,以便防止CA消息具有周期特性,因此,使CA消息能够自由地表示PCPCH。
σ定义如下:
σ0(i)≡i
σ1(i)≡(i+1)modSSF
σn(i)≡σ(σn(i))此处,i表示AP标记号,和进行模SSF运算,以防止σ值超过SSF值和使CA消息能够依次表示PCPCH。
标号3006表示通过接收AP标记号i和CA消息号j,利用在步骤3005中计算的σ函数值和在步骤3004中计算的值n,计算值k的步骤。值k表示带有特定扩展因子或特定数据速率的PCPCH的信道号。值k与为了解调带有特定扩展因子或特定数据速率的上行链路PCPCH而分配的调制解调器号一一对应。另外,值k还可以与用于上行链路PCPCH的加扰码一一对应。
作为计算值k的结果,确定与值k一一对应的下行链路专用信道的信道号。换言之,将UE发送的AP标记号与UTRAN分配的CA消息结合在一起确定下行链路专用信道的信道号,从而可以控制与下行链路专用信道对应的上行链路CPCH。
在图30B中,标号3007表示确定信道化码的范围m,以便确定哪个扩展因子与用于上行链路公用信道的数据部分的信道化码相对应的步骤,该上行链路公用信道与将在步骤3006中计算的值k指定给它的下行链路专用信道一一对应。上行链路信道化码的范围是利用下列条件计算的:
此处,
表示带有扩展因子2
m-1的信道化码(或OVSF码),
表示带有扩展因子2
m的信道化码(或OVSF码)。从而,通过使用值k,可以知道在OVSF码树结构中,用在上行链路PCPCH的消息部分中的信道化码含有哪一个扩展因子。
标号3008是依照在步骤3006中计算的值k和在步骤3007中计算的值m确定要用于上行链路PCPCH的加扰码的码号的步骤。加扰码的码号与用于PCPCH的上行链路加扰码一一对应,然后,UE利用加扰码号表示的加扰码扩展PC_P和PCPCH,并将扩展值发送到UTRAN。
上行链路加扰码的码号通过下列方程计算:
此处,k表示在步骤3006中计算的值,m表示在步骤3007中计算的值。
标号3009表示确定当UE信道化上行链路PCPCH的消息部分时使用的信道化码的起始节点的步骤。起始节点的意思是在OVSF码树结构的分支中,具有最低扩展因子(或最高数据速率)的、与值k相一致的节点。在确定了起始节点之后,UE依照在接收AP的同时确定的扩展因子确定要使用的信道化码。例如,如果k=4,与值k相一致的起始节点具有扩展因子16,和UE希望带有扩展因子64的PCPCH,然后,UE将从起始节点中选择和使用带有扩展因子64的信道化码。存在两种选择方法。在一种方法中,具有在起始节点中向上延伸的信道化码分支,即,具有扩展因子256的信道化码用于上行链路PCPCH的控制部分,和当它到达在起始节点中向下延伸的信道化码分支当中,具有UE请求的扩展因子的信道化码分支时,从上面分支向上延伸的信道化码用于消息部分。在另一种方法中,从起始节点的下分支继续向下延伸的同时建立的、带有扩展因子256的信道化码用于信道扩展PCPCH的控制部分,和当它在从起始节点的上分支继续向上延伸的同时,到达具有由UE请求的扩展码的信道化码分支时,两个分支的上一个用于信道扩展消息部分。
标号3010表示利用在步骤3009中计算的起始节点和在发送AP的时候UE已知的扩展因子,确定用于信道扩展PCPCH的消息部分的信道化码的步骤。在这个步骤中,后一种方法用于确定要由UE使用的信道化码。信道化码通过下列公式确定:
Channel Code Number(信道码号)=(Heading Node Number(开头节点号))*SF/2m-1
如果UTRAN按照参照图30A和30B所述的方法,利用AP和CA消息将PCPCH所需的信息和信道分配给UE,那么,与现有技术相比,可以提高PCPCH资源的利用率。
实施例
下面对用于根据本发明实施例的第一方法的算法加以详细描述,在这种方法中,UTRAN利用AP标记和CA_ICH消息向UE发送使用CPCH所需的信息。
P4,2=1 AP1(=AP4,2(0)), AP2(=AP4,2(1))
P4=1 AP3(=AP4(0)), AP4(=AP4(1))
P8=2 AP5(=AP8(0)), AP6(=AP8(1))
P16=4 AP7(=AP16(0)), AP8(=AP16(1))
P32=8 AP9(=AP32(0)) AP10(=AP32(1))
P64=16 AP11(=AP64(0)),AP12(=AP64(1))
P128=32 AP13(=AP128(0)),AP14(=AP128(1))
P258=32 AP15(=AP256(0)),AP16(=AP256(1))
其中假设可以使用所有16个CA。这里,利用给定的AP标记值和UTRAN提供的CA标记值按如下搜索节点值。
(1)对于多码:P4,2=1
F(AP1,CA0)=No4,2(0)
F(AP2,CA0)=Nod4,2(0)
(2)对于SF=4:P4=1
F(AP3,CA0)=Nod4(0)
F(AP4,CA0)=Nod4(0)
(3)对于SF=8:P8=2
F(AP5,CA0)=Nod8(0),F(AP6,CA1)=Nod8(0)
F(AP6,CA0)=Nod8(1),F(AP5,CA1)=Nod8(1)
(4)对于SF=16:P16=4
F(AP7,CA0)=Nod16(0),F(AP8,CA2)=Nod16(0)
F(AP8,CA0)=Nod16(1),F(AP7,CA2)=Nod16(1)
F(AP7,CA1)=Nod16(2),F(AP8,CA3)=Nod16(2)
F(AP8,CA1)=Nod16(3),F(AP7,CA3)=Nod16(3)
(5)对于SF=32:P32=8
F(AP9,CA0)=Nod32(0),F(AP10,CA4)=Nod32(0)
F(AP10,CA0)=Nod32(1),F(AP9,CA4)=Nod32(1)
F(AP9,CA1)=Nod32(2),F(AP10,CA5)=Nod32(2)
F(AP10,CA1)=Nod32(3),F(AP9,CA5)=Nod32(3)
F(AP9,CA2)=Nod32(4),F(AP10,CA6)=Nod32(4)
F(AP10,CA2)=Nod32(5),F(AP9,CA6)=Nod32(5)
F(AP9,CA3)=Nod32(6),F(AP10,CA7)=Nod32(6)
F(AP10,CA3)=Nod32(7),F(AP9,CA7)=Nod32(7)
(6)对于SF=64:P64=16
F(AP11,CA0)=Nod64(0),F(AP12,CA8)=Nod64(0)
F(AP12,CA0)=Nod64(1),F(AP11,CA8)=Nod64(1)
F(AP11,CA1)=Nod64(2),F(AP12,CA9)=Nod64(2)
F(AP12,CA1)=Nod64(3),F(AP11,CA9)=Nod64(3)
F(AP11,CA2)=Nod64(4),F(AP12,CA10)=Nod64(4)
F(AP12,CA2)=Nod64(5),F(AP11,CA10)=Nod64(5)
F(AP11,CA3)=Nod64(6),F(AP12,CA11)=Nod64(6)
F(AP12,CA3)=Nod64(7),F(AP11,CA11)=Nod64(7)
F(AP11,CA4)=Nod64(8),F(AP12,CA12)=Nod64(8)
F(AP12,CA4)=Nod64(9),F(AP11,CA12)=Nod64(9)
F(AP11,CA5)=Nod64(10),F(AP12,CA13)=Nod64(10)
F(AP12,CA5)=Nod64(11),F(AP11,CA13)=Nod64(11)
F(AP11,CA6)=Nod64(12),F(AP12,CA14)=Nod64(12)
F(AP12,CA6)=Nod64(13),F(AP11,CA14)=Nod64(13)
F(AP11,CA7)=Nod64(14),F(AP12,CA15)=Nod64(14)
F(AP12,CA7)=Nod64(15),F(AP11,CA15)=Nod64(15)
(7)对于SF=128:P128=32
F(AP13,CA0)=Nod128(0)
F(AP14,CA0)=Nod128(1)
F(AP13,CA1)=Nod128(2)
F(AP14,CA1)=Nod128(3)
F(AP13,CA2)=Nod128(4)
F(AP14,CA2)=Nod128(5)
F(AP13,CA3)=Nod128(6)
F(AP14,CA3)=Nod128(7)
F(AP13,CA4)=Nod128(8)
F(AP14,CA4)=Nod128(9)
F(AP13,CA5)=Nod128(10)
F(AP14,CA5)=Nod128(11)
F(AP13,CA6)=Nod128(12)
F(AP14,CA6)=Nod128(13)
F(AP13,CA7)=Nod128(14)
F(AP14,CA7)=Nod128(15)
F(AP13,CA8)=Nod128(16)
F(AP14,CA8)=Nod128(17)
F(AP13,CA9)=Nod128(18)
F(AP14,CA9)=Nod128(19)
F(AP13,CA10)=Nod128(20)
F(AP14,CA10)=Nod128(21)
F(AP13,CA11)=Nod128(22)
F(AP14,CA11)=Nod128(23)
F(AP13,CA12)=Nod128(24)
F(AP14,CA12)=Nod128(25)
F(AP13,CA13)=Nod128(26)
F(AP14,CA13)=Nod128(27)
F(AP13,CA14)=Nod128(28)
F(AP14,CA14)=Nod128(29)
F(AP13,CA15)=Nod128(30)
F(AP14,CA15)=Nod128(31)
(81对于SF=256:P256=32
F(AP15,CA0)=Nod256(0)
F(AP16,CA0)=Nod256(1)
F(AP15,CA1)=Nod256(2)
F(AP16,CA1)=Nod256(3)
F(AP15,CA2)=Nod256(4)
F(AP16,CA2)=Nod256(5)
F(AP15,CA3)=Nod256(6)
F(AP16,CA3)=Nod256(7)
F(AP15,CA4)=Nod256(8)
F(AP16,CA4)=Nod256(9)
F(AP15,CA5)=Nod256(10)
F(AP16,CA5)=Nod256(11)
F(AP15,CA6)=Nod256(12)
F(AP16,CA6)=Nod256(13)
F(AP15,CA7)=Nod256(14)
F(AP16,CA7)=Nod256(15)
F(AP15,CA8)=Nod256(16)
F(AP16,CA8)=Nod256(17)
F(AP15,CA9)=Nod256(18)
F(AP16,CA9)=Nod256(19)
F(AP15,CA10)=Nod256(20)
F(AP16,CA10)=Nod256(21)
F(AP15,CA11)=Nod256(22)
F(AP16,CA11)=Nod256(23)
F(AP15,CA12)=Nod256(24)
F(AP16,CA12)=Nod256(25)
F(AP15,CA13)=Nod256(26)
F(AP16,CA13)=Nod256(27)
F(AP15,CA14)=Nod256(28)
F(AP16,CA14)=Nod256(29)
F(AP15,CA15)=Nod256(30)
F(AP16,CA15)=Nod256(31)
上述内容可以用下表8表述,表8显示了根据本发明实施例的信道映射关系。如表8所示,可以确定必要的加扰码号和信道化码号。当UE使用它的唯一加扰码时,加扰码号与PCPCH号相一致,和信道化码都是0。
[表8]
PCPCH号 |
加扰码号 |
信道化码号 | SF=4 | SF=8 | SF=16 | SF=32 | SF=64 | SF=128 | SF=256 |
0 |
1 |
SF4-0 |
Nod4(0) |
Nod8(0) |
Nod16(0) |
Nod32(0) |
Nod64(0) |
Nod128(0) |
Nod256(0) |
1 |
1 |
SF8-4 | |
Nod8(1) |
Nod16(1) |
Nod32(1) |
Nod64(1) |
Nod128(1) |
Nod256(1) |
2 |
1 |
SF16-12 | | |
Nod16(2) |
Nod32(2) |
Nod64(2) |
Nod128(2) |
Nod256(2) |
3 |
1 |
SF16-14 | | |
Nod16(3) |
Nod32(3) |
Nod64(3) |
Nod128(3) |
Nod256(3) |
4 |
2 |
SF32-0 | | | |
Nod32(4) |
Nod64(4) |
Nod128(4) |
Nod256(4) |
5 |
2 |
SF32-2 | | | |
Nod32(5) |
Nod64(5) |
Nod128(5) |
Nod256(5) |
6 |
2 |
SF32-4 | | | |
Nod32(6) |
Nod64(6) |
Nod128(6) |
Nod256(6) |
7 |
2 |
SF32-6 | | | |
Nod32(7) |
Nod64(7) |
Nod128(7) |
Nod256(7) |
8 |
2 |
SF64-16 | | | | |
Nod64(8) |
Nod128(8) |
Nod256(8) |
9 |
2 |
SF64-18 | | | | |
Nod64(9) |
Nod128(9) |
Nod256(9) |
10 |
2 |
SF64-20 | | | | |
Nod64(10) |
Nod128(10) |
Nod256(10) |
11 |
2 |
SF64-22 | | | | |
Nod64(11) |
Nod128(11) |
Nod256(11) |
12 |
2 |
SF64-24 | | | | |
Nod64(12) |
Nod128(12) |
Nod256(12) |
13 |
2 |
SF64-26 | | | | |
Nod64(13) |
Nod128(13) |
Nod256(13) |
14 |
2 |
SF64-28 | | | | |
Nod64(14) |
Nod128(14) |
Nod256(14) |
15 |
2 |
SF64-30 | | | | |
Nod64(15) |
Nod128(15) |
Nod256(15) |
16 |
2 |
SF128-64 | | | | | |
Nod128(16) |
Nod256(16) |
17 |
2 |
SF128-66 | | | | | |
Nod128(17) |
Nod256(17) |
18 |
2 |
SF128-68 | | | | | |
Nod128(18) |
Nod256(18) |
19 |
2 |
SF128-70 | | | | | |
Nod128(19) |
Nod256(19) |
20 |
2 |
SF128-72 | | | | | |
Nod128(20) |
Nod256(20) |
21 |
2 |
SF128-74 | | | | | |
Nod128(21) |
Nod256(21) |
22 |
2 |
SF128-76 | | | | | |
Nod128(22) |
Nod256(22) |
23 |
2 |
SF128-78 | | | | | |
Nod128(23) |
Nod256(23) |
24 |
2 |
SF128-80 | | | | | |
Nod128(24) |
Nod256(24) |
25 |
2 |
SF128-82 | | | | | |
Nod128(25) |
Nod256(25) |
26 |
2 |
SF128-84 | | | | | |
Nod128(26) |
Nod256(26) |
27 |
2 |
SF128-86 | | | | | |
Nod128(27) |
Nod256(27) |
28 |
2 |
SF128-88 | | | | | |
Nod128(28) |
Nod256(28) |
29 |
2 |
SF128-90 | | | | | |
Nod128(29) |
Nod256(29) |
30 |
2 |
SF128-92 | | | | | |
Nod128(30) |
Nod256(30) |
31 |
2 |
SF128-94 | | | | | |
Nod128(31) |
Nod256(31) |
表8显示了几个UE可以同时使用一个加扰码的实例。但是,当每个UE使用唯一的加扰码时,表8中的加扰码号与PCPCH号相同,和在SF=4节点中信道化码号都是0或1。
图30A的标号3001到3006是利用特定扩展因子或特定数据速率计算PCPCH号k的步骤。与图30A的步骤3001到3006中使用的方法不同,还有另一种利用AP标记号i和CA标记号j确定值k的方法。
第二方法按照下列公式,利用AP和CA消息确定值k:
对于j<MSF,F(APSF(i),CASF(j))=NodSF(i*MSF+j modPSF)
MSF=min(PSF,TSF)此处,APSF(i)表示带有特定扩展因子的AP标记当中的第i个标记,CASF(j)表示带有特定扩展因子的CA标记当中的第j个消息。F函数表示UTRAN利用在特定扩展因子上的AP标记号和CA标记号分配给UE的上行链路PCPCH号k。前述公式中的MSF在含义上不同于图30A的MSF。图30A的MSF是CA消息表示同一PCPCH时所需的时段,而前述公式中的MSF则表示带有特定扩展因子的PCPCH的总数和在特定扩展因子上使用的CA消息的总数当中的较小值。当CA标记号小于特定扩展因子上的MSF时,不能使用前述公式。也就是说,如果在特定扩展因子上使用的CA标记的总数小于PCPCH的个数,那么,应该将由UTRAN发送的UE的CA标记号设置成小于CA标记的总数的值。但是,如果在特定扩展因子上使用的PCPCH的总数小于CA标记的个数,那么,应该将由UTRAN发送的UE的CA标记号设置成小于PCPCH的总数的值。定义如上所述的范围的理由是为了通过CA标记数,以及在上述第二方法的公式中固定的AP标记号分配PCPCH。当UTRAN利用多个CA标记将PCPCH分配给UE时,存在着带有特定扩展因子的PCPCH的个数大于CA消息数的情况。在这种情况中,CA标记数是不够的,致使UTRAN利用从UE发送的AP标记分配PCPCH。在前述公式中,上行链路PCPCH号的值k通过对CA标记号j和MSF与AP标记号i相乘所得的值进行模PSF运算来确定。当在求模运算之后,CA标记数小于PCPCH的个数时,UTRAN可以利用偶数的AP分配PCPCH,和当CA标记数大于PCPCH的个数时,UTRAN通过求模运算,可以使用与所需要的一样多的CA标记。
利用AP标记号i和CA标记号j分配上行链路PCPCH的前述第一和第二方法的主要差异如下。第一方法在CA标记号固定的前提下,利用AP标记号分配PCPCH,而第二方法在AP标记号固定的前提下,利用CA标记号分配PCPCH。
通过用在第二方法中的公式计算的值k用在图30B的步骤3007中,计算供上行链路PCPCH的数据部分用的信道化码的扩展因子。步骤3007的计算结果和值k确定要用于上行链路PCPCH的上行链路加扰码号。起始节点号在步骤3009中确定,用于上行链路PCPCH的信道化码号在步骤3010中确定。步骤3007到3010与利用AP标记号和CA标记号分配上行链路PCPCH的第一方法相同。
利用AP标记号i和CA标记号j分配上行链路PCPCH的第三方法利用如下公式。
PSF≤TSF→F(APSF(i),CASF(j))=NodSF(j)
PSF>TSF→F(APSF(i),CASF(j))=NodSF(σ(n)(i)+((j-1)*SSFmodPSF))
第三方法将带有特定数据速率或特定扩展因子的PCPCH的总数与CA标记的总数相比较,和将不同的公式用于确定上行链路PCPCH号k。当PCPCH的个数小于或等于CA标记数时,使用第三方法的前述公式的第一个,在这个公式中,CA标记号j变成上行链路PCPCH号k。
当上行链路PCPCH的个数大于CA标记数时,使用第三方法的前述公式的第二个。在这个公式中,σ函数与在图30A的步骤3005中计算的σ函数相同,和这个σ函数使CA消息能够依次表示PCPCH。在这个公式中,对AP标记的总数与CA标记号减1相乘所确定的值进行模PSF运算是为了防止上行链路PCPCH号k大于在特定扩展因子上设置的、上行链路PCPCH的总数。
在前述公式中计算的值k用在UTRAN将上行链路PCPCH分配给UE的步骤3007到3010中。
这样的运算将参照图18和19加以描述。UE的控制器1820和UTRAN的控制器1920通过利用包括在其中的表7的CPCH分配信息,或上述的计算方法,可以分配具有表7的结构的公用分组信道。在图18和19中假设控制器1820和1920包括表7的信息。
当需要在CPCH上进行通信时,UE的控制器1820确定与所希望的数据速率相对应的AP标记,并且通过前置码发生器1831发送所确定的AP标记,前置码发生器1831以码片为单位将所确定的AP标记与加扰码相乘。一旦接收到AP前置码,UTRAN就检查用于AP前置码的标记。如果接收的标记没有被另一个UE所使用,UTRAN就利用接收的标记建立AP_AICH。否则,如果接收的标记已经被另一个UE所使用,UTRAN就利用通过使接收的标记反相所得的标记值建立AP_AICH。一旦接收到另一个UE把不同标记用于它的AP前置码,UTRAN就检查是否使用接收的标记,并且利用接收标记的反相或同相标记建立AP_AICH。此后,UTRAN通过相加生成的AP_AICH信号建立AP_AICH,因此,可以发送标记的状态。一旦利用与发送标记相同的标记接收到AP_AICH,UE就利用用于检测冲突的标记的任何一个建立CD_P,并发送建立的CD_P。一旦从UE接收到包括在CD_P中的标记,UTRAN就利用与用于CD_P的标记相同的标记发送CD_ICH。同时,如果UTRAN通过前置码检测器1911接收到CD_P,那么,UTRAN的控制器1920检测CPCH分配请求,建立CD_ICH和向UE发送CD_ICH。如上所述,CD_ICH和CA_ICH可以同时或单独确定。下面描述生成CA_ICH的操作,UTRAN根据由UE在AP中请求的标记,即表7所示的指定CA_ICH标记,确定与UE请求的数据速率相对应的加扰码当中的未使用加扰码。将所确定的CA_ICH标记与用于AP前置码的标记结合在一起,建立用于分配CPCH的信息。UTRAN的控制器1920通过把所确定的CA_ICH标记与接收的AP标记结合在一起,分配CPCH。并且,UTRAN通过AICH发生器1931接收确定的CA_ICH标记信息,生成CA_ICH。通过帧格式化器1933将CA_ICH发送到UE。一旦接收到CA_ICH标记信息,UE就利用发送的AP的标记信息和接收的CA_ICH标记,按照上述方式分配公用分组信道。
图18显示了根据本发明实施,接收AICH信号,发送前置码和一般来说,在上行链路CPCH上通信消息的UE的结构。
参照图18,AICH解调器1811根据控制器1820提供的、用于信道指定的控制消息1822,解调从URTAN的AICH发生器发送的下行链路上的AICH信号。AICH解调器1811可以包括AP_AICH解调器、CD_ICH解调器和CA_ICH解调器。在这种情况中,控制器1820指定各个解调器的信道,使它们能够分别接收从UTRAN发送的AP_AICH、CD_ICH和CA_ICH。AP_AICH、CD_ICH和CA_ICH可以由一个解调器或分开的几个解调器实现。在这种情况中,控制器1820可以通过分配接收时分AICH的时隙指定信道。
数据和控制信号处理器1813在控制器1820的控制下指定信道,处理在指定信道上接收的数据或控制信号(包括功率控制命令)。信道估计器1815估计在下行链路上从UTRAN接收的信号的强度,控制相位补偿和数据和控制信号处理器1813的增益,以帮助解调。
控制器1820控制UE的下行链路信道接收器和上行链路信道发送器的整个操作。在本发明的这个实施例中,控制器1820利用前置码生成控制信号1826,在访问UTRAN的同时控制访问前置码AP和冲突检测前置码CD_P的生成,利用上行链路功率控制信号1824控制上行链路的发送功率,和处理从UTRAN发送的AICH信号。也就是说,控制器1820控制前置码发生器1831生成如图3的331所示的访问前置码AP和冲突检测前置码CD_P,和控制AICH解调器1811处理如图3的301所示生成的AICH信号。
前置码发生器1831在控制器1820的控制下,生成图3的331所示的前置码AP和CD_P。帧格式化器1833通过接收从前置码发生器1831输出的前置码AP和CP_P、上行链路上的分组数据和导频数据,格式化帧数据。帧格式化器1833根据从控制器1820输出的功率控制信号控制上行链路的发送功率,在从UTRAN分配到CPCH之后,可以发送诸如功率控制前置码和数据之类的另一个上行链路发送信号1831。在这种情况中,也可以在上行链路上发送用于控制下行链路的发送功率的功率控制命令。
图19显示了根据本发明实施例的,UTRAN用于接收前置码,发送AICH信号和一般来说,在上行链路CPCH上通信消息的收发器。
参照图19,AICH检测器1911检测从UE发送的、如图3的331所示的AP和CD_P,将检测的AP和CD_P提供给控制器1920。数据和控制信号处理器1913在控制器1920的控制下指定信道,处理在指定信道上接收的数据或控制信号。信道估计器1915估计在下行链路上从UE接收的信号的强度,和控制数据和控制信号处理器1913的增益。
控制器1920控制UTRAN的下行链路信道发送器和上行链路信道接收器的整个操作。根据前置码选择控制命令1922,控制器1920控制UE访问UTRAN时生成的访问前置码AP和冲突检测前置码CD_P的检测,和控制用于响应AP和CD_P和命令信道分配的AICH信号的生成。也就是说,一旦检测到通过前置码控制器1911接收的访问前置码AP和冲突检测前置码CD_P,控制器1920就利用AICH生成控制命令1926控制AICH发生器1931生成如图3的301所示的AICH信号。
AICH发生器1931在控制器1920的控制下,生成AP_AICH、CD_ICH和CA_ICH,它们是对前置码信号的响应信号。AICH发生器1931可以包括AP_AICH发生器、CD_ICH发生器和CA_ICH发生器。在这种情况中,控制器1920指定发生器,以便分别生成图3的301所示的AP_AICH、CD_ICH和CA_ICH。 AP_AICH、CD_ICH和CA_ICH可以由一个发生器或分开的几个发生器实现。在这种情况中,控制器1920可以分配AICH帧的时分时隙,以便发送AP_AICH、CD_ICH和CA_ICH。
帧格式化器1933通过接收从AICH发生器1931输出的AP_AICH、CD_ICH和CA_ICH,和下行链路控制信号,格式化帧数据,和根据从控制器1920输出的功率控制命令1924控制上行链路的发送功率。并且,当在上行链路上接收下行链路功率控制命令1932时,帧格式化器1933可以根据功率控制命令,控制用于控制公用分组信道的下行链路信道的发送功率。
本发明的实施例包括UTRAN利用与上行链路CPCH一一对应地结合在一起建立的下行链路专用信道,进行外环功率控制的一种方法,和UTRAN将CA确认消息发送到UE的另一种方法。
下行链路物理专用信道由下行链路物理专用控制信道和下行链路物理专用数据信道组成。下行链路物理专用控制信道由4位导频、2位上行链路功率控制命令、和0位TFCI(传输格式组合指示符(Transport Format CombinationIndicator))组成,下行链路物理专用数据信道由4位数据组成。与上行链路CPCH对应的下行链路物理专用信道用带有扩展因子512的信道化码扩展,并且发送到UE。
在利用下行链路物理专用信道进行外环功率控制的方法中,UTRAN利用下行链路物理专用数据信道和下行链路物理专用控制信道的TFCI部分或导频部分,发送与UE事先约定好的位模式,使UE能够测量下行链路物理专用数据信道的位差错率(BER)和下行链路物理专用控制信道的BER,将测量值发送到UTRAN。然后,UTRAN利用测量值进行外环功率控制。
UTRAN与UE之间事先约定好的“位模式”可以是信道分配确认消息、与信道分配确认消息一一对应的特定位模式、或编码位流。“信道分配确认消息”指的是关于在UE的请求下,由UTRAN分配的CPCH的确认消息。
由UTRAN发送到UE的信道分配确认消息、与信道分配确认消息一一对应的特定位模式、或编码位流可以利用与上行链路CPCH对应的下行链路物理专用数据信道的数据部分和下行链路物理专用控制信道的TFCI部分发送。
利用下行链路物理专用数据信道的数据部分的发送方法划分成无需编码,为4位数据重复发送4位或3位信道分配确认消息的一种方法,和在编码之后,发送信道分配确认消息的另一种方法。当利用2个标记将上行链路CPCH分配给UE时,使用3位信道分配确认消息。在这种情况中,下行链路物理专用信道结构由4位数据部分、4位导频部分和2位功率控制命令部分组成。
利用下行链路物理专用控制信道的TFCI部分的发送方法将指定给下行链路物理专用信道的数据部分的4位中的2位分配给TFCI部分,并将编码码元发送到2位的TFCI部分。2位TFCI部分在一个时隙上发送,30个位在由15个时隙组成的一帧内发送。对于编码发送到TFCI部分的位的方法,通常使用(30,4)编码方法或(30,3)编码方法。这可以通过在用于发送传统W_CDMA标准中的TFCI的(30,6)编码方法中利用0-衰落来实现。在这种情况中,下行链路物理专用信道结构由2位数据部分、2位TFCI部分、2位TPC和4位导频部分组成。
在前述的两种发送方法中,可以利用下行链路物理专用信道测量外环功率控制的位差错率。另外,也可以通过发送信道分配确认消息或UTRAN和UE两者都知道的、与信道分配确认消息一一对应的位流,确认CPCH的信道分配,从而保证稳定的CPCH信道分配。
当发送下行链路专用信道的一个帧时,该帧的N个时隙可以发送UTRAN和UE之间事先约定的模式,以测量位差错率,该帧的其余(15-N)个时隙可以用于发送信道分配确认消息。或者,当发送下行链路专用信道时,特定的帧用于发送UTRAN和UE之间事先约定的模式,以测量位差错率,另一个特定的帧可以用于发送信道分配确认消息。作为前述发送方法的一个实例,下行链路物理专用信道的第一个或第二个帧可以用于发送信道分配消息,随后的帧可以用于发送UTRAN和UE之间事先约定的位模式,以测量下行链路专用信道的位差错率。
图33显示了为外环功率控制的上行链路外环功率控制而提出的、根据本发明实施例的UTRAN与UE之间的信号和数据流。外环功率控制的上行链路外环功率控制可以以用于W-CDMA标准中专用信道的下行链路外环功率控制相同的方法来进行。
在描述图33之前,首先定义图33所示的术语。在W-CDMA标准中下面定义的术语中公用的。
图33的标号3301表示UE(用户设备)。Node B 3311、DRNC 3321和SRNC3331包括在UTRAN中。Node B 3311对应于异步移动通信系统中的基站,DRNC(漂移无线电网络控制器(Drift Radio Network Controller))和SRNC(服务无线电网络控制器(Serving Radio Network Controller))构成具有管理UTRAN中的Node B的功能的RNC(无线电网络控制器)。RNC具有与异步移动通信系统中的基站控制器相类似的功能。从UE的角度来看,SRNC和DRNC是有区别的。当UE与特定的Node B相连接,和通过管理Node B的RNC与异步移动通信网络的核心网络相连接时,RNC用作SRNC。但是,当UE与特定的Node B相连接,和通过不管理Node B的RNC与异步移动通信网络的核心网络相连接时,RNC用作DRNC。
在图33中,Uu 3351是UE与之间的接口,lub 3353是Node B与RNC之间的接口,和lur 3357是RNC与RNC之间的接口。
对CPCH进行外环功率控制的UE与UTRAN之间的信号和控制流描述如下。标号3302和3304分别表示以TTI(发送时间间隔)为单位在上行链路PCPCH 3303和上行链路3305上发送的用户数据#1和用户数据#n。为了便于说明,假设用户#1和用户#n与同一Node B和RNC相连接。TTI是物理层的上层发送数据的时间单位,对于TTI,W-CDMA标准使用10、20、40和80ms。在Node B 3311上接收在PCPCH 3303和3305上发送的用户数据3302和用户数据3304。Node B 3311以发送块为单位进行CRC(循环冗余码校验),和利用CRCI(CRC指示符)表示CRC校验结果。CRC和CRCI与QE(品质估计=物理信道的位差错率)一起发送。标号3312和3314表示加入到lubCPCH数据帧3313和3315中的消息。将CRCI加入每个发送块中,在lub上发送的CPCH数据帧3313和3315在每个TTI上发送到RNC 3321。
为了便于说明,假设RNC 3321是DRNC。一旦接收到从Node B发送的lub CPCH数据帧3313和3315,RNC 3321通过分析数据帧中的发送块的首标,分析SRNTI值。SRNTI值是在SRNC中给出以标识UE的临时指示符。当UE访问SRNC,SRNC将一个SRNTI指定给相应的UE。DRNC或Node B可以通过使用从它的UE中已经接收到当前发送的数据的SRNTI,通知SRNC。一旦检测到SRNTI值,DRNC 3321汇集移去首标的MAC-c SDU(服务数据单元)、CRCI和QE,并将汇集的数据与1ur数据帧3323和3325发送到SRNC 3331。MAC-c是在媒体访问控制(MAC)期间用于公用信道的MAC消息。SRNC 3331通过分析从DRNC 3321发送的lur数据帧3323和3325,获取CPCH的外环功率控制所需的信息。“所需信息”可以是上行链路PCPCH的QE或CRCI。可以利用CRCI值计算Eb/No 3332。
SRNC 3331将用于外环功率控制的Eb/No 3332和lur控制帧3333发送到DRNC 3321。同时,SRNC 3331在发送之前将SRNTI值填充lur控制帧的有效荷载中,以便通知用于外环功率控制的相应UE的DRNC 3321。
一旦接收到lur控制帧3333,DRNC 3321就分析填充在lur控制帧3333中的有效荷载中的SRNTI,并且通过Eb/No 3326包括在其中的lub控制帧3327,将分析值发送到相应UE所属的Node B 3311。在这种情况中,倘若Node B 3311不能区分接收的lub控制帧3327对应于哪一个UE,Node B 3311可以将SRNTI值或PCPCH指示符加入lub控制帧3327中。
一旦接收到lub控制帧3327,Node B 3311就将从SRNC发送的Eb/No值3316设置成用于内环功率控制的阈值,进行内环功率控制。“内环功率控制”指的是只在UE与Node B之间进行的闭环功率控制。
图34显示了根据本发明实施例的、图33的lub数据帧3313和3315的结构,其中QE是为上行链路PCPCH的外环功率控制而相加的消息。
图35显示了根据本发明实施例的、图33的lub数据帧3323和3325的结构,其中QE和CRCI是为上行链路PCPCH的外环功率控制而相加的消息。
图36显示了根据本发明实施例的、图33的控制帧3333的结构,其中“有效荷载”是为上行链路PCPCH的外环功率控制而相加的消息。
图37显示了根据本发明实施例的、图33的控制帧3327的结构,其中“有效荷载”是为上行链路PCPCH的外环功率控制而相加的消息。
图20显示了从UE发送到UTRAN的功率控制前置码PC_P的时隙结构。PC_P具有0或8个时隙的长度。当UTRAN与UE之间的无线电环境好到没有必要设置上行链路CPCH的初始功率时,或当系统不使用PC_P时,PC_P的长度变成0个时隙。否则,PC_P的长度变成8个时隙。图20所示的是在W-CDMA标准中定义的PC_P的基本结构。PC_P拥有两种时隙类型,和每个时隙包括10个位。图20的标号2001表示导频时段,根据PC_P的时隙类型,它由7或8个位组成。标号2003表示当存在要发送到UTRAN的反馈信息时使用的反馈信息字段,这个字段具有0或1个位的长度。标号2005表示发送功率控制命令的字段。这个字段用在UE控制下行链路的发送功率的时候,并且具有2个位的长度。
UTRAN利用导频字段2001测量UE的发送功率,然后,在建立上行链路CPCH时建立的下行链路专用信道上发送功率控制命令,以控制上行链路CPCH的初始发送功率。在功率控制过程中,当确定UE的发送功率太低时,UTRAN发送加电命令,当确定UE的发送功率太高时,UTRAN发送减电命令。
本发明的优选实施例提出了除了把PC_P用于功率控制的目的,还用于确认CPCH建立的目的的方法。确认CPCH建立的理由如下。当UTRAN已经将信道分配消息发送到UE时,由于UTRAN与UE之间的差的无线电环境或差的多路径环境,信道分配消息可以存在错误。在这种情况中,UE将接收到带有错误的信道分配消息,和错误地使用不是UTRAN指定的CPCH,从而在上行链路上与使用相应CPCH的另一个UE发生冲突。如果UE将从UTRAN发送的NAK误解成ACK,那么,即使获得了使用信道的权利,在现有技术中也会发生这样的冲突。因此,本发明的一个优选实施例提出了UE请求UTRAN再次确认信道消息的方法,从而提高了使用上行链路CPCH的可靠性。
UE利用PC_P请求UTRAN确认信道分配消息的前述方法不影响为了功率控制而测量上行链路的接收功率的PC_P原始目的。 PC_P的导频字段是UTRAN已知的信息,从UE发送到UTRAN的信道分配确认消息的值也是UTRAN已知的,使得UTRAN不难测量上行链路的接收功率。因此,UTRAN通过检查PC_P的接收状态,可以确认UE是否已经正常接收到信道分配消息。在本发明的这个实施例中,如果UTRAN已知的导频位不是在测量上行链路的接收功率的过程中解调的,那么,UTRAN确定发送到UE的信道分配消息或信道使用ACK消息是否存在错误,和在与上行链路CPCH一一对应的下行链路上连续发送降低上行链路的发送功率的减电命令。由于W-CDMA标准规定在一个10ms帧内应该发送减电命令16次,因此,在从已经发生错误的时间点开始的10ms内,发送功率降低大约15dB,在其它UE上不会有太严重的影响。
图21显示了图20所示的PC_P的结构。参照图21,标号2101表示CP_P,具有与图20所示相同的结构。标号2103表示信道化码,乘法器2102将其与CP_P相乘,以信道扩展PC_P。信道化码2103具有256个码片的扩展因子,并且根据从UTRAN发送的CA消息所确定的规则来设置。标号2105表示PC_P帧,它由8个时隙组成,每个时隙具有2560个码片的长度。标号2107表示用于PC_P的上行链路加扰码。乘法器2106用上行链路加扰码2107扩展PC_P帧2105。将扩展的PC_P帧发送到UTRAN。
图22A显示了利用PC_P将信道分配确认消息或信道请求确认消息从UE发送到UTRAN的方法。在图22A中,PC_P 2201、信道化码2203、PC_P帧2205和上行链路加扰码2207具有与图21的PC_P 2101、信道化码2103、PC_P帧2105和上行链路加扰码2107相同的结构和运算。并且,乘法器2202和2206还分别具有与图21的乘法器2102和2106相同的运算。为了利用PC_P将信道分配确认消息或信道请求确认消息发送到UTRAN,在发送之前将从UTRAN接收的CA_ICH的信道号或标记号重复地与PC_P的导频字段相乘。图22A的标号2209表示CPCH确认消息,CPCH确认消息包括用在从UTRAN发送到UE的CA_ICH中的标记号或CPCH信道号。这里,当用于CA_ICH的标记与CPCH一一对应时,标记号用于CPCH确认消息,当数个标记与一个CPCH对应时,CPCH信道号用于CPCH确认消息。在发送之前,由乘法器2208将CPCH确认消息2209重复地与PC_P的导频字段相乘。
图22B显示了当利用图22A所示的方法发送PC_P时,由UTRAN中的数个UE用于AP、CD_P、PC_P和CPCH消息部分的上行链路加扰码的结构。图22B的标号2221表示由UTRAN在广播信道上告知UE的或对等地用于整个系统中的AP部分的、用于AP的加扰码。用于CD_P的加扰码2223是与用于AP的加扰码2221具有相同初始值,但具有不同开始点的加扰码。但是,当用于AP的标记组不同于用于CP_P的标记组时,与用于AP的加扰码2221相同的加扰码用于加扰码2223。标号2225表示由UTRAN告知UE的或对等地用于整个系统中的PC_P部分的、用于PC_P的加扰码。用于PC_P部分的加扰码可以与用于AP和CP_P部分的加扰码相同,也可以不同。标号2227、2237和2247表示当UTRAN中的UE#1、UE#2和UE#3利用CPCH发送CPCH消息时使用的加扰码。加扰码2227、2237和2247可以根据从UE发送的AP或从UTRAN发送的CA_ICH消息来设置。这里,‘k’表示可以同时使用CPCH的UE的个数,或UTRAN中CPCH的个数。
在图22B中,当没有把由UTRAN用于CPCH的上行链路加扰码分配给每个CPCH或每个UE时,用于消息部分的加扰码的个数可以小于可以同时使用UTRAN中CPCH的UE的个数,或UTRAN中CPCH的个数。
图23显示了利用PC P将信道分配确认消息或信道请求确认消息从UE发送到UTRAN的另一种方法。在图23中,PC_P 2301、信道化码2303、PC_P帧2305和上行链路加扰码2307具有与图21的PC_P 2101、信道化码2103、PC_P帧2105和上行链路加扰码2107相同的结构和运算。并且,乘法器2302和2306还分别具有与图21的乘法器2102和2106相同的运算。为了利用PC_P将信道分配确认消息或信道请求确认消息发送到UTRAN,以码片为单位将PC_P帧2305与CPCH确认消息2309相乘,然后用加扰码2307扩展。这里,即使用PC_P去乘CPCH确认消息和加扰码的次序是相反的,也可以获得相同的结果。从UTRAN接收的CA_ICH的信道号或标记号重复地与PC_P的导频字段相乘。CPCH确认消息包括用在从UTRAN发送到UE的CA_ICH中的标记号或CPCH信道号。这里,当用于CA_ICH的标记与CPCH一一对应时,标记号用于CPCH确认消息,当数个标记与一个CPCH对应时,CPCH信道号用于CPCH确认消息。UTRAN中的UE以图23所示的方法使用加扰码的环境与在图22A和22B的方法中给出的环境相同。
图24A显示了利用PC_P将信道分配确认消息或信道请求确认消息从UE发送到UTRAN的另一种方法。在图24中,PC_P 2401、PC_P帧2405和上行链路加扰码2407具有与图21的PC_P 2101、PC_P帧2105和上行链路加扰码2107相同的结构和运算。并且,乘法器2402和2406还分别具有与图21的乘法器2102和2106相同的运算。为了利用PC_P将信道分配确认消息或信道请求确认消息发送到UTRAN,将信道化码2403与在UE上从UTRAN接收的CA_ICH标记或CPCH信道号一对一地相联系,以利用信道化码信道扩展PC_P,和将经信道扩展的PC_P发送到UTRAN。UTRAN中的UE以图24A所示的方法使用加扰码的环境与在图22B的方法中给出的环境相同。
图24B显示了与CA_ICH标记或CPCH信道号一一对应的PC_P信道化码树结构的实现。在W-CDMA标准中这种信道化码树结构被称为OVSF(正交可变扩展因子)树结构,和OVSF码树结构根据扩展因子定义正交码。在图24B的OVSF码树结构2431中,用作PC_P信道化码的信道化码2433具有256的固定扩展因子,和存在几种将CP_P信道化码与CA_ICH标记或CPCH信道号一对一地相联系的可能映射规则。作为映射规则的一个实例,具有扩展因子256的信道化码的最低一个可以与CA_ICH标记或CPCH信道号一对一地相联系;通过改变信道化码或跳过几个信道化码,最高信道化码也可以与CA_ICH标记或CPCH信道号一对一地相联系。在图24B中,‘n’可以是CA_ICH标记数或CPCH信道数。
图25A显示了利用PC_P将信道分配确认消息或信道请求确认消息从UE发送到UTRAN的另一种方法。在图25A中,PC_P2501、信道化码2503和PC_P帧2505具有与图21的PC_P2101、信道化码2103和PC_P帧2105相同的结构和运算。并且,乘法器2502和2506还分别具有与图21的乘法器2102和2106相同的运算。为了利用PC_P将信道分配确认消息或信道请求确认消息发送到UTRAN,将上行链路加扰码2507与从UTRAN接收的CA_ICH标记号的信道号一对一地相联系,以在发送之前用上行链路加扰码信道扩展PC_P帧2505。接收到从UE发送的PC_P帧之后,UTRAN确定用于PC_P帧的加扰码是否与在CA_ICH上发送的标记或CPCH信道号一一对应。如果加扰码不与标记或CPCH信道号相对应,UTRAN就马上将降低上行链路的发送功率的减电命令发送到与上行链路CPCH一一对应的下行链路专用信道的功率控制命令字段。
图25B显示了当利用图25A所示的方法发送PC_P时,由UTRAN中的数个UE用于AP、CD_P、PC_P和CPCH消息部分的上行链路加扰码的结构。图25B的标号2521表示由UTRAN在广播信道上告知UE的或对等地用于整个系统中的AP部分的、用于AP的加扰码。对于用于CD_P的加扰码2523,使用了与用于AP的加扰码2521具有相同初始值,但具有不同开始点的加扰码。但是,当用于AP的标记组不同于用于CP_P标记组时,与用于AP的加扰码2521相同的加扰码用于加扰码2523。标号2525、2535和2545表示当UE#1、UE#2和UE#k发送PC_P时使用的加扰码,和这些加扰码与在UE上从UTRAN接收的CA_ICH的标记或CPCH信道号一一对应。至于加扰码,UE可以存储用于PC_P的加扰码,或可以由UTRAN把加扰码告知UE。PC_P加扰码2525、2535和2545可以与用于CPCH消息部分的加扰码2527、2537和2547相同,或者可以是与它们一一对应的加扰码。在图25B中,‘k’表示UTRAN中CPCH的个数。
图26A至26C显示了根据本发明实施例,在UE中分配CPCH信道的过程,和图27A至27C显示了根据本发明实施例,在UTRAN中分配CPCH信道的过程。
参照图26A,UE在步骤2601生成要在CPCH上发送的数据,和在步骤2602,通过监视CSICH获取关于可能最大数据速率的信息。步骤2602中可以在CSICH上发送的的信息可能包括有关是否可以使用CPCH支持的数据速率的信息。在步骤2602中获得UTRAN的CPCH信息之后,在步骤2603,UE根据在CSICH上获得的信息和发送数据的特性选择适当的ASC,和在所选的ASC中随机地选择有效CPCH_AP子信道组。此后,在步骤2604,UE利用下行链路帧的SFN和CPCH的子信道组号,从SFN+1和SFN+2的帧中选择有效访问时隙。在选择了访问时隙之后,在步骤2605,UE选择适合于UE发送数据的数据速率的标记。这里,UE通过选择用于发送信息的标记之一来选择标记。此后,UE在步骤2606,为AP发送进行所希望的发送格式(TF)选择、持续性检验和精确的初始延迟,在步骤2607,设置AP的重复发送次数和初始发送功率,和在步骤2608,发送AP。在发送AP之后,在步骤2609,UE响应发送的AP,等待ACK。通过分析从UTRAN发送的AP_AICH,可以确定是否已经接收到ACK。一旦在步骤2609没有接收到ACK,UE在步骤2631确定是否已经超过了在步骤2607中设置的AP重复发送次数。如果在步骤2631中已经超过了设置的AP重复发送次数,那么,在步骤2632,UE向上层发送错误发生系统响应,停止CPCH访问处理和进行错误恢复处理。可以利用定时器确定是否已经超过了AP重复发送次数。但是,如果在步骤2631中没有超过AP重复发送次数,那么,UE在步骤2633选择在CPCH_AP子信道组中定义的新访问时隙,和在步骤2634选择要用于AP的标记。在步骤2634选择了标记之后,UE在步骤2603选择的ASC中选择有效标记当中的新标记,或选择在步骤2605选择的标记。此后,UE在步骤2635重新设置发送功率,和重复执行步骤2608。
一旦在步骤2609接收到ACK,UE就在步骤2610从用于前置码的标记组中选择要用于CD_P的标记,和选择用于发送CD_P的访问时隙。用于发送CD_P的访问时隙可以表示UE已经接收到ACK之后的给定时间点,或固定时间点。在选择了用于CD_P的标记和访问时隙之后,在步骤2611,UE在所选访问时隙上发送使用所选标记的CD_P。
在发送了CD_P之后,UE在图26B的步骤2612确定是否接收到用于CD_P的ACK和信道分配消息。UE根据在CD_ICH上是否已经接收到ACK,进行不同的操作。在步骤2612中,UE可以通过利用定时器,确定用于CD_P的ACK的接收时间和信道分配消息。如果在步骤2612,在定时器设置的时间内没有接收到ACK,或接收到关于发送的CD_P的NAK,那么,UE就转到步骤2641,停止CPCH访问过程。在步骤2641,UE向上层发送错误发生系统响应,停止CPCH访问过程和进行错误恢复处理。但是,如果在步骤2612接收到用于CD_P的ACK,那么,UE就在步骤2613信道分配消息。通过利用图16和17的AICH接收器,可以同时检测和分析用于CD_P的ACK和信道分配消息。
UE根据在步骤2613的信道分配消息,在步骤2614确定用于物理公用分组信道(PCPCH)的消息部分的上行链路加扰码和上行链路信道化码,和用于为CPCH的功率控制而建立的下行链路物理专用信道的信道化码。此后,UE在步骤2615确定功率控制前置码PC P的时隙数是8还是0。如果在步骤2615中PC_P时隙数是0,那么,UE执行步骤2619,开始接收从UTRAN发送的下行链路专用信道;否则,如果PC_P时隙数是8,那么,UE执行步骤2617。在步骤2617,UE根据要用于PC_P的上行链路加扰码、上行链路信道化码和时隙类型,格式化功率控制前置码PC_P。PC_P具有2种时隙类型。在选择了用于PC_P的加扰码和信道化码之后,UE在步骤2618发送PC_P,同时,接收下行链路专用信道进行上行链路的发送功率控制和下行链路的接收功率控制。此后,在步骤2620,UE根据在步骤2613中分析的信道分配消息格式化PCPCH消息部分,和在步骤2621开始CPCH消息部分的发送。
此后,UE在图26C的步骤2622确定是否以确认信道分配的确认模式发送PC_P。如果在步骤2622没有以确认模式发送PC_P,UE在发送CPCH消息部分之后执行步骤2625,向上层发送CPCH发送停止状态向应,并在步骤2626结束在CPCH上发送数据的处理。但是,如果在步骤2622以确认模式发送发送PC_P,那么,UE在步骤2623为接收CPCH消息部分的ACK设置定时器,和在步骤2624,在发送CPCH消息部分期间和之后监视前向访问信道(FACH),以确定已经从UTRAN接收到关于CPCH消息部分的ACK还是NAK。在从UTRAN接收ACK或NAK的过程中,可以使用下行链路专用信道,以及FACH。一旦在步骤2624未能接收在FACH上接收到关于CPCH消息部分的ACK,UE就在步骤2651确定在步骤2623中设置的定时器是否已经截止。如果定时器还没有截止,UE返回到步骤2424,监视来自UTRAN的ACK或NAK。但是,如果定时器已经截止,UE就在步骤2652向上层发送失败状态响应,并进行错误恢复处理。但是,如果在步骤2624已经接收到ACK,那么,UE就执行步骤2625和2626,完成CPCH的发送。
现在参照图27A至27C,对UTRAN如何分配CPCH加以详细说明。
在图27A的步骤2701,UTRAN利用CSICH,根据数据速率发送关于CPCH支持的最大数据速率的信息或关于CPCH是否可用的信息。UTRAN在步骤2702监视访问时隙接收从UE发送的AP。在监视访问时隙的同时,UTRAN在步骤2703确定是否已经检测到AP。一旦在步骤2703未能检测到AP,UTRAN就返回到步骤2702,重复上述处理。否则,一旦在步骤2703检测到AP,UTRAN就在步骤2704确定是否已经检测(或接收)到两个或更多个AP。如果在步骤2704已经检测到两个或更多个AP,那么,UTRAN就在步骤2731选择所检测AP中的适当一个,然后转到步骤2705。否则,如果只检测到一个AP,和确定所接收AP的接收功率或对包括在关于所接收AP的标记中的CPCH的要求是合适的,UTRAN就执行步骤2705。这里,“要求”指的是UE希望用于CPCH的数据速率、或要由用户发送的数据帧数、或这两个要求的组合。
如果在步骤2704已经检测到一个AP,或在步骤2731选择了适当的AP之后,UTRAN转到步骤2705,为所检测的或所选择的AP生成用于发送ACK的AP_AICH,然后,在步骤2706发送生成的AP_AICH。在发送AP_AICH之后,在步骤2707,UTRAN监视访问时隙接收从已经发送了AP的UE发送的CD_P。甚至在接收CD_P和监视访问时隙的过程中,也可以接收AP。也就是说,UTRAN可以从访问时隙中检测AP、CD_P和PC_P,为所检测的前置码生成AICH。因此,UTRAN可以同时接收CD_P和AP。在本发明的这个实施例中,针对UTRAN检测由给定UE生成的AP,然后分配图3所示的CPCH的处理加以说明。因此,可以按照如下响应的次序对UTRAN完成的操作加以说明,由UTRAN对从给定UE发送的AP作出的响应、对从已经发送了AP的UE发送的CD_P的响应、和对从相应UE发送的PC_P的响应。一旦在步骤2708检测到CD_P,UTRAN就执行步骤2709;否则,一旦未能检测到CD_P,UTRAN就执行步骤2707,监视CD_P的检测。UTRAN有两种监视方法:一种方法是,如果UE在AP_AICH之后的固定时间上发送CD_P,则使用定时器;另一种方法是,如果UE在给定时间上发送CD_P,则使用搜索器。一旦在步骤2708检测到CD_P,UTRAN就在步骤2709确定是否已经检测到两个或更多个CP_P。如果在步骤2709已经检测到两个或更多个CP_P,UTRAN就在步骤2741选择所接收CD_P中的适当一个,并且在步骤2710生成CD_ICH和信道分配消息。在步骤2741中,UTRAN可以根据所接收CD_P的接收功率选择适当的CD_P。如果在步骤2709已经接收到一个CD_P,那么,UTRAN就转到步骤2710,在步骤2710,UTRAN生成要发送到已经发送了在步骤2741中选择的CD_P或在步骤2709中接收的CD_P的UE的信道分配消息。
此后,在图27B上的步骤2711中,UTRAN为发送与在步骤2708中检测的CD_P有关的ACK和在步骤2710中生成的信道分配消息生成CD/CA_ICH。UTRAN可以按照参照图13A和13B所述的方法生成CD/CA_ICH。UTRAN在步骤2712,按照参照图14和15所述的方法发送生成的CD/CA_ICH。在发送CD/CA_ICH之后,UTRAN在步骤2713为控制上行链路CPCH的发送功率生成下行链路专用信道(DL_DPCH)。生成的下行链路专用信道与从UE发送的上行链路CPCH一一对应。在步骤2714,UTRAN利用在步骤2713中生成的DL_DPCH,发送用于控制PCPCH的发送功率的信息。在步骤2715,UTRAN通过接收从UE发送的PC_P,检查时隙或定时信息。如果在步骤2715中从UE发送的PC_P的时隙数或定时信息是‘0’,那么,在步骤2719,UTRAN开始接收从UE发送的PCPCH的消息部分。否则,如果在步骤2715中从UE发送的PC_P的时隙数或定时信息是‘8’,那么,UTRAN转到步骤2716,在步骤2716中UTRAN接收从UE发送的PC_P和建立用于控制PC_P的发送功率的功率控制命令。控制PC_P的发送功率的一个目的是为了适当地控制从UE发送的上行链路PCPCH的初始发送功率。UTRAN通过在步骤2713生成的下行链路专用信道当中的下行链路专用物理控制信道(DL_DPCCH)的功率控制字段,发送在步骤2716生成的功率控制命令。此后,UTRAN在步骤2718中确定是否完全接收到PC_P。如果PC_P的接收没有完成,UTRAN就返回到步骤2717;否则,如果PC_P的接收已经完成,UTRAN就执行步骤2719。PC_P的接收是否完成可以通过利用定时器检查8个PC_P时隙是否已经到达来确定。如果在步骤2718中确定PC_P的接收已完成,那么,UTRAN就在步骤2719开始接收上行链路PCPCH的消息部分,和在步骤2720确定PCPCH消息部分的接收是否完成了。如果PCPCH消息部分的接收还没有完成,UTRAN则继续接收PCPCH,否则,如果PCPCH的接收已经完成了,UTRAN就转到图27C的步骤2721。
UTRAN在步骤2721中确定UE是否以确认发送模式发送PCPCH。如果UE以确认发送模式发送PCPCH,UTRAN就执行步骤2722,否则,执行步骤2724,结束CPCH的接收。如果在步骤2721中确定UE以确认发送模式发送PCPCH,那么,UTRAN在步骤2722中确定接收的PCPCH消息部分是否存在错误。如果接收的PCPCH消息部分存在错误,UTRAN就在步骤2751,通过前向访问信道(FACH)发送NAK。否则,如果接收的PCPCH消息部分不存在错误,UTRAN就在步骤2723,通过FACH发送ACK,然后,在步骤2724结束CPCH的接收。
图28A至28B显示了根据本发明另一个实施例,在UE中分配CPCH的过程,其中,图28A的“开始”接在图26A的“A”上。图29A至29C显示了根据另一个本发明实施例,在UTRAN中分配CPCH的过程,其中,图29A的“开始”接在图27A的“A”上。图28A至28B和图29A至29C分别显示了利用由UE和UTRAN完成的、参照图22至26描述的PC_P,建立稳定的CPCH的方法。
参照图28A,UE在步骤2801确定是否已经从UTRAN接收到CD_ICH和CA_ICH。一旦在步骤2801未能接收到CD/CA_ICH,UE就在步骤2821向上层发送错误发生系统响应,结束CPCH访问过程和进行错误恢复处理。“未能接收到CD/CA_ICH”包括尽管接收到CD/CA_ICH,但没有接收到ACK的一种情况,和在预定时间内没有从UTRAN接收到CD/CA_ICH的另一种情况。“预定时间”指的是当开始CPCH访问过程时事先设置的时间,定时器可以用于设置时间。
否则,如果在步骤2801确定已经接收到CD/CA_ICH和从CD_ICH中检测到ACK,那么,UE在步骤2802分配从UTRAN发送的信道分配消息。在步骤2802中分析了信道分配消息之后,UE转到步骤2803,在步骤2803中,UE根据分析的信道分配消息,确定PCPCH消息部分的上行链路加扰码、上行链路信道化码、和用于控制上行链路CPCH的下行链路信道的信道化码。
此后,在步骤2804,UE利用在步骤2803中设置的上行链路加扰码和上行链路信道化码,根据时隙类型构造PC_P。本发明的这个实施例利用PC_P提高了CPCH的稳定性和可靠性。假设PC_P时隙的长度或定时信息总是被设置成8个时隙。
在步骤2805中,UE将信道分配确认消息插入PC_P中,以便核实从UTRAN接收的信道分配消息。UE可以按照参照图22至25所述的方法将信道分配确认消息插入PC_P中。在图22的方法中,在发送之前,将PC_P的导频位与在UE上接收的信道分配消息或标记号相乘。在图23的方法中,在发送之前,在码片层次上将PC_P时隙与在UE上接收的信道分配消息或标记号相乘。在图24的方法中,在发送之前,用与在UE上接收的信道分配消息或标记号相对应的信道化码信道化PC_P。在图25A和25B的方法中,用与在UE上接收的信道分配消息或标记相对应的加扰码扩展PC_P,然后,发送到UTRAN。当利用多个标记发送信道分配消息,UTRAN利用用于分配给UE的CPCH的信道分配消息。当利用一个标记分配CPCH时,UTRAN利用用于信道分配消息的标记。
此后,在步骤2806,UE将在步骤2805中生成的PC_P发送到UTRAN,并且在步骤2807开始接收从UTRAN发送的DL_DPCH。另外,UE利用DL_DPCH的导频字段测量下行链路的接收功率,和根据测量的接收功率,将用于控制下行链路的发送功率的命令插入PC_P的功率控制命令部分中。
在向UTRAN发送PC_P和接收DL_DPCH的同时,UE在步骤2808中确定是否已经从UTRAN接收到关于由UE分析的信道分配消息的错误信号或CPCH的请求释放CPCH的特定PCB(功率控制位)模式。如果在步骤2808中确定分析的信道分配消息存在错误或PCB模式表示CPCH释放,那么,UE就在步骤2831结束PC_P的发送和在步骤2832,向上层发送PCPCH发送停止状态响应和进行错误恢复处理。
但是,如果在步骤2808中确定没有从UTRAN接收到关于信道分配消息的错误信号或特定PCB模式,UE就在步骤2809中,根据分析的信道分配消息构造PCPCH消息部分。
继续到图28B的步骤2810,UE开始发送在步骤2809中生成的PCPCH消息部分。在发送PCPCH消息部分的同时,UE执行与图28A的步骤2808相同的步骤2811。一旦在步骤2811中从UTRAN接收到关于信道分配消息的错误确认消息或信道释放请求消息,UE就执行步骤2841和2842。UE在步骤2841停止发送PCPCH消息部分,和在步骤2842向上层发送PCPCH发送停止状态响应和进行错误恢复处理。信道释放请求消息有两种不同的类型。当在开始发送PCPCH之后,UTRAN知道由于确认关于当前建立的CPCH的信道分配消息存在延迟,当前建立的CPCH已经与另一个UE的CPCH发生冲突时,发送第一种类型的信道释放请求消息。当因为在第二UE上利用CPCH从UTRAN接收的信道分配消息存在错误,所以UTRAN向正确使用CPCH的第一UE发送表示与另一个用户发送冲突的冲突消息,和第二UE利用第一UE当前正在与UTRAN通信的CPCH上开始发送时,发送第二种类型的信道释放请求消息。在任何情形下,一旦接收到信道释放消息,UTRAN就命令正确使用CPCH的第一UE和已经接收到带有错误的信道分配消息的第二UE两者都停止使用上行链路CPCH。
但是,如果在步骤2811从UTRAN没有接收到信道分配消息的错误信号或向UTRAN请求信息释放的PCB模式,那么,UE在步骤2812继续发送PCPCH消息部分,和在步骤2813确定PCPCH消息部分的发送是否完成。如果PCPCH消息部分的发送还没有完成,UE就返回到步骤2812,继续进行上述操作。否则,如果PCPCH消息部分的发送已经完成,UE就进行步骤2814的操作。
UE在步骤2814中确定是否以确认模式进行发送。如果不是以确认模式进行发送,UE就结束PCPCH消息部分的发送,和执行步骤2817,在步骤2817,UE向上层发送PCPCH发送停止状态响应和结束CPCH数据发送处理。但是,如果是以确认模式进行发送,UE就在步骤2815为接收CPCH消息部分的ACK设置定时器。此后,在步骤1816,UE在发送CPCH消息部分期间和之后监视前向访问信道(FACH),确定是否已经从UTRAN接收到关于CPCH消息部分的ACK或NAK。UTRAN可以通过下行链路信道或FACH发送ACK或NAK。如果在步骤2816,通过FACH没有接收到关于CPCH消息部分的ACK,那么,UE就在步骤2851中确定在步骤2815中设置的定时器是否已经截止。如果在步骤2815中设置的定时器还没有截止,那么,在步骤2852,UE向上层发送PCPCH发送失败状态响应和进行错误恢复处理。但是,一旦在步骤2816中接收到ACK,UE就执行步骤2817和结束CPCH的发送。
现在,参照图29A至29C作出UTRAN的说明,其中,图29A的“开始”接在图27A的“A”上。
在图29A的步骤2901中,UTRAN为发送与在图27A的步骤2708中检测到的CD_P有关的ACK和在步骤2710中生成的信道分配消息生成CD/CA_ICH。CD/CA_ICH可以按照参照图13A和13B所述的方法生成。在步骤2902中,UTRAN按照参照14和15所述的方法,发送在步骤2901中生成的CD/CA_ICH。在发送了CD/CA_ICH之后,UTRAN为控制上行链路CPCH的发送功率生成下行链路专用信道。生成的下行链路专用信道与从UE发送的上行链路CPCH一一对应。UTRAN在步骤2904中发送在步骤2903中生成的DL_DPCH,和在步骤2905中,接收从UE发送的PC_P和分析关于接收信道分配消息的确认消息。在步骤2906中,UTRAN根据在步骤2905中分析的结果,确定从UE发送的信道分配确认消息是否与由UTRAN发送的信道分配消息相同。如果在步骤2906中它们是相同的,那么,UTRAN执行步骤2907,否则,转到步骤2921。UE可以按照参照图22至26所述的方法,利用PC_P将信道分配消息发送到UTRAN。在图22的方法中,在发送之前,将PC_P的导频位与在UE上接收的信道分配消息或标记号相乘。在图23的方法中,在发送之前,在码片层次上将PC_P时隙与在UE上接收的信道分配消息或标记号相乘。在图24的方法中,在发送之前,用与在UE上接收的信道分配消息或标记号相对应的信道化码信道化PC_P。在图25的方法中,用与在UE上接收的信道分配消息或标记相对应的加扰码扩展PC_P,然后,发送到UTRAN。当利用多个标记发送信道分配消息,UTRAN利用用于分配给UE的CPCH的信道分配消息。当利用一个标记分配CPCH时,UTRAN利用用于信道分配消息的标记。
UTRAN在图29B的步骤2921中确定与在步骤2905中接收的信道分配确认消息相对应的CPCH是否被另一个UE使用。如果在步骤2921中确定CPCH没有被另一个UE使用,UTRAN就执行步骤2925,在步骤2925,UTRAN向上层发送PCPCH发送停止状态响应和进行错误恢复处理。由UTRAN进行的“错误恢复处理”指的是通过正在使用中的下行链路专用信道向UE发送CPCH发送停止消息,通过FACH向UE发送CPCH发送停止消息,或继续发送与UE事先约定的特定位模式,命令UE停止发送CPCH。另外,错误恢复处理可以包括UTRAN通过在UE上接收的DL_DPCH发送降低上行链路的发送功率的命令的方法。
如果在步骤2921中确定在步骤2905中接收的信道分配确认消息相对应的CPCH被另一个UE使用,那么,在步骤2922,UTRAN通过由两个UE公用的DL_DPCH发送减电命令。此后,在步骤2923,UTRAN通过FACH向两个UE发送信道释放消息或特定PCB模式,释放信道。当发送信道释放消息或特定PCB模式时,UTRAN可以使用下行链路专用信道,以及FACH。在步骤2923之后,UTRAN在步骤2924中停止向UE发送DL_DPCH,和在步骤2925中结束CPCH的发送。
另一方面,如果在步骤2906从UE接收的信道确认消息与由UTRAN分配的信道分配消息相一致,UTRAN就执行步骤2907,在步骤2907,UTRAN接收从UE发送的PC_P,和生成用于控制PC_P的发送功率的功率控制命令。控制PC_P的发送功率的一个目的是为了适当地控制从UE发送的上行链路PCPCH的初始发送功率。在步骤2908,UTRAN通过在步骤2903生成的下行链路专用信道当中的下行链路专用物理控制信道(DL_DPCCH)的功率控制命令字段,发送生成的功率控制命令。UTRAN在步骤2909中确定PC_P的接收是否完成。如果PC_P的接收还没有完成,UTRAN就返回到步骤2908,否则,就转到步骤2910。PC_P的接收是否完成可以通过利用定时器检查8个PC_P时隙是否全部被接收到来确定。如果在步骤2909中PC_P的接收已完成,那么,UTRAN就在步骤2910开始接收上行链路PCPCH的消息部分,和在步骤2911确定PCPCH消息部分的接收是否完成了。如果PCPCH消息部分的接收还没有完成,UTRAN则继续接收PCPCH,如果PCPCH的接收已经完成了,UTRAN就在图29C的步骤2921中确定UE是否已经以确认发送模式发送PCPCH。如果UE已经以确认发送模式发送PCPCH,UTRAN就执行步骤2931,和如果UE没有以确认发送模式发送PCPCH,UTRAN就执行步骤2915。
如果在步骤2912中UE已经以确认发送模式发送了PCPCH,那么,UTRAN在步骤2913中确定接收的PCPCH的消息部分是否存在错误。如果接收的PCPCH消息部分存在错误,UTRAN就在步骤2931中通过FACH发送NAK。如果接收的PCPCH消息部分不存在错误,UTRAN就在步骤2914中通过FACH发送ACK,和在步骤2915中结束CPCH的发送。
图32显示了根据本发明实施例,由UE的MAC(媒体访问控制)层执行的操作。一旦在步骤3201从RLC(无线电链路控制)中接收到MAC_Data_REQ原语,MAC层就在步骤3202中将计数前置码漫游(romping)循环所需的参数M和计数发送的帧数所需的参数FCT(发送的帧计数)设置成‘0’。“前置码漫游循环”指的是可以发送多少次访问前置码的时间间隔。在步骤3203,MAC层从RRC(无线电资源控制)中获取发送CPCH所需的参数。参数可以包括各种数据速率的持续值P、NFmax和回退(BO)时间。MAC层在步骤3204中递增前置码漫游循环计数M,和在步骤3205将值M与从RRC中获取的NFmax相比较。如果M>NFmax,MAC层就结束CPCH获取处理,和在步骤3241中进行纠错处理。纠错处理可以是将CPCH获取失败消息发送到MAC层的上层的处理。否则,如果在步骤3205中M<NFmax,MAC层就在步骤3206中发送PHY_CPCH_Status_REQ原语,以便获取有关当前UTRAN中PCPCH信道的信息。由MAC层在步骤3206中请求的、有关UTRAN中PCPCH信道的信道可以在步骤3207中获得。获得的UTRAN中的PCPCH信息可以包括各个信道的可用性、UTRAN支持各个PCPCH的数据速率、多码发送信息、和当前可以由UTRAN分配的最大可用数据速率。
在步骤3208,MAC层将在步骤3207中获取的PCPCH的最大可用数据速率与所请求的数据速率相比较,以确定所请求的数据速率是否是可接受的。如果是可接受的数据速率,MAC层就转到步骤3209。否则,如果是不可接受的数据速率,MAC层就在步骤3231中等待截止时间T直到下一个TTI,然后重复步骤3203及其随后的步骤。
当MAC层所希望的PCPCH的数据速率与当前UTRAN中PCPCH的数据速率相一致时,执行步骤3209,在步骤3209中,MAC层为发送CPCH选择所希望的传输格式(TF)。为了进行持续性测试,以确定是否打算访问支持在步骤3209中选择的TF的PCPCH,MAC层在步骤3210中提取随机数R。此后,在步骤3211,MAC层将在步骤3210中提取的随机数R与在步骤3203从RRC中获取的持续性值P相比较。如果R≤P,MAC层就转到步骤3212,和如果R>P,MAC层就返回到步骤3231。或者,如果在步骤3211中R>P,MAC层也可以进行下列处理。也就是说,MAC层包括记录各个TF的可用性的忙表(busy table),将持续性测试失败的TF记录在忙表中,然后,再次进行从步骤3209开始的处理。但是,在这种情况中,MAC层在步骤3209中查阅忙表,以便选择没有被记录成“忙”的TF。
MAC在步骤3212中精确地进行初始延迟,和在步骤3213中向物理层发送PHY_Access_REQ原语,以命令物理层执行发送访问前置码的过程。标号3214表示对于MAC层在步骤3213中发送的PHY_Access_REQ原语,在接收到PHY_Access_CNF原语之后所进行的处理。步骤3214的“A”表示MAC层上AP_AICH上没有接收到响应的情况,在这种情况中(即,一旦未能接收到AP_AICH),MAC层再次进行从步骤3231开始的处理。步骤3214的“B”表示已经接收到AP_AICH的物理层在发送CD_P之后,在CD/CA_ICH上未能接收到响应的情况。此时,与情况“A”一样,MAC层进行从步骤3231开始的处理。步骤3214的“D”表示UE的物理层已经在AP_AICH上接收到来自URTAN的NAK。在这种情况中,MAC层在步骤3271中等待截止时间T直到下一个TTI为止,此后,在步骤3273中等待当在AP_AICH上接收到NAK时所需的回退时间TBOC2,然后再次进行从步骤3203开始的处理。步骤3214的“E”表示UE的物理层已经接收到由UE本身在CD/CA_ICH上发送的标记和另一个标记的情况。在这种情况中,MAC层在步骤3251中等待截止时间T直到下一个TTI为止,此后,在步骤3253中等待当接收到由UE在CD/CA_ICH上发送的标记和另一个标记时给出的回退时间TBOC1,然后再次进行从步骤3203开始的处理。
步骤3214的“C”表示UE的物理层通知MAC在CA_ICH上已经接收到关于CD_ICH的ACK和信道分配消息的情况。在这种情况中,UE的MAC层在步骤3215选择适当的TF和建造适合于所选TF的传输块组。
在步骤3216,UE的MAC层利用PHY_DATA_REQ原语发送建造的传输块组。在步骤3217,UE的MAC层将FCT减少与一个TTI相对应的帧数,然后,在步骤3218,结束在CPCH上发送数据的处理。
如上所述,UTRAN主动地分配UE请求的CPCH,这可以缩短建立CPCH所需的时间。另外,可以降低当数个UE请求CPCH时可能引起的冲突的可能性,和防止无线电资源的浪费。并且,可以通过UE和UTRAN之间的PC_P,保证公用分组信道的稳定分配,和保持在使用公用分组信道过程中的稳定性。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例,已经对本发明进行了图示和描述,但本领域的普通技术人员应该明白,可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。