CN1496614A - 无线通信系统中用于发射控制消息的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

减少从接入终端传送消息所需的发射功率、从而减少从其它接入终端传送的干扰的技术。一方面，要被发射的消息被定义并且/或者被编码，使得它们可以在不同的接收信号质量下被检测到。码字可能被定义为距它们最近码字的距离不同。另一方面，要被发射的消息被分配给信号星座图内的不同点，这些点被定位，使得它们可以在不同的信号质量下被接收。可能在较低信号质量下被接收的码字可能被分配给更可能以较高发射功率电平被发射(如，当接入终端被定位在较远时)的消息，或者被分配给更频繁被发射的消息。

Description

无线通信系统中用于发射控制消息的方法和装置
                         背景
I.领域
本发明涉及数据通信，尤其涉及无线通信系统中用于发射消息的一种新颖并改进了的方法和装置。
II.相关技术描述
广泛使用无线通信系统来提供各种类型的通信，譬如话音、数据等等。这些系统可能基于码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、或某些其它调制技术。CDMA系统提供了超过其它类型系统的某些优点，包括增加了系统容量。
可能设计一种CDMA系统来支持一种或多种CDMA标准，譬如(1)“TIA/EIA-95-BMobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode WidebandSpread Spectrum Cellular System”(IS-95标准)，(2)“TIA/EIA-98-C RecommendedMinimum Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular MobileStation”(IS-98标准)，(3)由名为“第三代合伙人计划”(3GPP)的联盟提供的标准，它们包含在一组文件中，包括文件号3G TS 25.211、3G TS 25.212、3G TS25.213和3G TS 25.214(W-CDMA标准)，(4)由名为“第三代合伙人计划2”(3GPP2)的联盟提供的标准，它们包含在一组文件中，包括“TR-45.5 Physical LayerStandard for cdma2000 Spread Spectrum Systems”、“C.S0005-A UpperLayer(Layer 3)Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems”、和“C.S00024 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification”(cdma2000标准)，以及(5)某些其它标准。这些标准通过引用被结合于此。实现cdma2000标准的高速率分组数据规范的系统在此被称为高数据速率(HDR)系统。所提出的无线系统还用单独空中接口提供了HDR和低数据速率服务(例如语音和传真服务)的组合。
在无线通信系统中，传输所需的发射功率取决于发射实体(如，接入终端)和接收实体(如，接入点)间的传播(或路径)损耗。随着接入终端移至远离接入点，路径损耗一般增加。因而，需要更多发射功率，使得可以在期望性能水平(如，百分之一帧差错率)所需的信号质量下接收到传输。然而，该传输的较高发射功率对来自其它接入终端的传输造成更多的干扰。较高的发射功率还造成移动无线设备上电池能量的更快耗尽。因此，本领域需要一种方式来提供使干扰和电池能量的消耗最小的HDR服务。
                         概述
所公开的实施例提供了技术来减少从接入终端传送所选消息所需的发射功率数量。在第一方面，发射功率的减少是基于与反向链路相关的预期路径损耗，从而趋于扩展HDR接入终端的工作范围，并且同时降低相邻小区内的反向链路干扰。在另一方面，发射功率的减少是基于相对频率，预期HDR接入终端会以该频率发送每种消息类型，从而趋于使服务小区内的反向链路干扰最小。这两方面还有趋于延长诸如移动HDR接入终端这样的移动无线设备的电池寿命的优点。这里描述的技术也可以应用于自接入点的前向链路传输。还给出了本发明的各种其它方面。
如下进一步所述，本发明提供了实现本发明各方面、实施例和特性的方法和系统元件。
                         附图简述
通过下面提出的结合附图的详细描述，本发明的特征、性质和优点将变得更加明显，附图中相同的元件具有相同的标识，其中：
图1是支持许多用户并且能实现本发明各方面的无线通信系统图；
图2是HDR系统中所使用的分组传输方案图；
图3是HDR系统内采用的并能发射数据速率控制(DRC)消息和其它信息的反向链路结构框图；
图4A和4B用图表说明了距最近的码字分别为等距和不等距的码字字母表；
图5A和5B是具有从不同调制格式选择的点的两个信号星座图图；
图6A是按照本发明各方面的接入终端的实施例框图；以及
图6B是发射(TX)数据处理器一部分的实施例框图，它可以用来处理这里所述各种方案的DRC消息。
                    优选实施例的详细描述
图1是无线通信系统100的图，它支持许多用户，并能实现本发明的各方面。系统100可以被设计成支持一种或多种CDMA标准和/或设计(如，cdma2000标准、HDR规范)。为了简化，所示系统100包括三个接入点104(也称为基站)以及两个接入终端106(还可以称为远程终端或移动站)。接入点及其覆盖区域统称为“小区”。
根据所实现的CDMA系统，每个接入终端106可能在任意给定时刻与前向链路上的一个(或可能多个)接入点104进行通信，并且可能根据接入终端是否处于软切换而与反向链路上的一个或多个接入点进行通信。前向链路(即，下行链路)是指从接入点到接入终端的传输，而反向链路(即，上行链路)是指从接入终端到接入点的传输。
在CDMA系统中，小区可以工作在同一频带上(即，具有频率重新使用为一，即K＝1)以达到可用系统资源的更好利用。在这种情况下，来自每个发射实体(如，接入终端)的传输作为对来自其它发射实体的传输的干扰。为了使干扰最小并增加反向链路上的系统容量，每个发射接入终端的发射功率得到控制，使得达到期望性能水平(如，百分之一的帧差错率，即1％FER)，而同时使对其它发射接入终端的干扰量最小。该发射功率调整通过为每个发射接入终端保持的功率控制回路来实现。功率控制回路调整接入终端的发射功率电平，使得接入点在期望性能水平所需的目标信号质量(即，特定的信号对噪声加干扰比，C/I)下接收到传输。
在图1所示的示例中，接入终端106a位于接入点104a附近，接入终端106b位于接入点104a、104b和104c的小区边界附近。对于该例而言，两个接入终端都在使用相同的编码和调制来进行发射。由于接入终端106a位于接入点104a(相对)很近，因此它的发射功率可能被调整为(相对)低电平以实现接入点104a处的期望性能水平。由于路径损耗大约与发射和接收实体间距离的四次方成正比(即，路径损耗∝(距离)4)，因此低发射功率是可行的。由于低发射功率电平而且还由于接入终端106a与接入点104b和104c之间的较大距离，来自接入终端106a的传输对在接入点104b和104c处接收到的其它传输造成极小的干扰。
相反，接入终端106b离开接入点104a、104b和104c较远。由于到这些接入点的较长距离，则接入终端106b的发射功率很可能被调整为高电平以实现相同的性能水平。由于高发射功率电平以及接入终端106b与接入点104b和104c间的较短距离，来自接入终端106b的传输很可能对在接入点104b和104c处接收到的其它传输造成更多干扰。
如从上例可见，当接入终端位于接入点附近时，传输需要较少的发射功率，且传输在其它接入点处造成极小干扰。相反，当接入终端离开接入点较远时，传输需要更多发射功率，且传输在其它接入点处造成更多干扰。
这里提供了各种技术来减少从接入终端传输消息所需的发射功率数量，于是造成对来自其它接入终端的传输的较少干扰。下面简要描述了这些技术的某一些。
一方面，要从接入终端被发射的消息被定义并且/或者被编码，使得它们在不同的接收信号质量下被接入点接收。在一种实现中，定义了码字字母表，借此至少某些码字距它们最近的码字具有不同“距离”(即，不同的最小距离，dmin)。如同这里所使用的，“字母表”是单独码字的集合，其中每个都(1)由特定值或比特序列来表示，(2)可能与系统的特定意图相关联(如，特定的数据速率)，及(3)可以作为全部或部分消息为传输而选择。对于数字编码而言，最小距离dmin涉及造成与不正确码字的相等或较大相关所需的接收码字中的最小比特误差数量。最小距离dmin可能还指(一般是多维的)信号星座图内点与点之间的距离。具有较大最小距离的码字可能在较低信号质量下被正确地检测到，而具有较小最小距离的码字一般要求用于适当接收的较高信号质量。
在某些实施例中，具有较大最小距离的码字可能最好被分配给更可能由离开接入点较远的接入终端发射的消息，这些接入终端一般由于较大路径损耗而需要以较高的发射功率电平来发射它们的消息。这种字母表和码字分配方案允许接入终端在离开接入点较远时用较少功率发射它们的消息，于是减少对来自相邻小区内其它接入终端的传输的干扰量，并可能进一步扩展接入终端的范围。
在某些其它实施例中，具有较大最小距离的码字可能最好被分配给较频繁地被发射的消息。由于这些消息可能在较低信号质量下被接收，因此它们对来自其它发射接入终端的消息造成较少的干扰。减少了的干扰可能增加反向链路的容量。
另一方面，要被发射的消息被分配给信号星座图内的不同点。在这种方面中，dmin是指信号星座图上一点和同一信号星座图内附近其它点之间的距离。信号星座图内的点可以被视为字母表内的码字，并且可以从各种调制格式中被选出，譬如正交移键控(QPSK)、M进制相移键控(如，8-PSK)、正交幅度调制(如，16-QAM、64QAM)、及其它。还可以产生具有各个所定义位置处的点的用户信号星座图。信号星座图内点的位置可以被定义，使得这些点可能在不同的信号质量(即，这些点距其最近相邻点有不同的距离)下被接收。在某些实施例中，预期要以较高发射功率电平被发射的消息(如，来自离开接入点较远且具有较大路径损耗的接入终端)被分配给可能在较低信号质量下被接收的点，从而以较低发射功率被发射。在某些其它实施例中，较频繁被发射的消息被分配给可能在较低信号质量下被接收的点，这会造成较少的干扰和增加的链路容量。
在还有一方面，通过改变所使用码字的长度因而改变发射持续期间的长度来调整用于发射消息的发射功率。例如，要从接入终端被发射的消息用不同长度来定义。在一种实现中，定义了码字的字母表，借此至少某些码字具有不同长度。对于给定的链路条件而言，较短长度码字可能以相同的发射功率电平但在相对于较长长度码字较短的时间间隔上被发射，或者在相同时间间隔上以较低的发射功率电平被发射。较短长度码字可能被分配给更可能由离开接入点较远的接入终端所发射的消息，这会趋于减少系统中的干扰量。或者或另外，较短长度码字可能被分配给更通常发射的消息，这也会趋于延长接入终端的电池寿命。
上述消息传输方案可以用于要在前向或反向链路上任意信道被发射的任意所定义消息组。这些消息传输方案也可以用于其它无线通信系统，并且用于可能支持一种或多种其它CDMA标准和/或设计的其它CDMA系统。
为了简化，现在为特定的实现以及为高数据速率(HDR)系统中的反向链路定义的数据速率控制(DRC)信道描述了本发明的各方面、实施例和特性。所公开的方面和实施例可以等价地应用于其它类型的系统，譬如支持进发的高速率分组数据服务和话音服务的混合系统或上述其它类型的系统。
在HDR系统中，每个接入点把分组数据发射至其覆盖范围内的接入终端，以时分复用的方式每次发射一个。接入点一般很少以峰值发射功率电平或接近该电平把分组数据发射至接入终端。无论接入终端是否期望数据传输，它都把形式为DRC消息的分组数据请求发送至所选的接入点。接入终端测量从许多接入点接收到的前向链路信号的信号质量(如，导频参考)，确定具有最佳接收信号质量的接入点，标识由最佳接收链路支持的最高数据速率，并且发送表示所标识数据速率的DRC消息。这个DRC消息在DRC信道上被发射，并且指向与最佳接收信号质量相关联的所选接入点。所选接入点接收该DRC消息并且为处在所标识数据速率下的接入终端安排数据传输。
如图1所示，接入终端106a位于接入点104a(相对)附近，并且可能经受较小的路径损耗。为了保持期望性能水平而使对其它发射接入终端的干扰最小，来自每个接入终端的传输受到功率控制，使得它以期望性能水平所需的目标信号质量被接收。由于较小的路径损耗，接入终端106a能以较低发射功率电平为所标识的数据速率发射DRC消息，并且仍以目标信号质量被接入点所接收。相反，接入终端106a离开接入点104较远，并且可能经受较大的路径损耗。由于较大的路径损耗，要求接入终端106b以较高发射功率电平发射DRC消息，从而达到目标信号质量。
图2是HDR系统中所使用的分组传输方案的图。首先，从接入终端接收到数据传输的请求。对其响应，一个或多个物理层分组由接入点产生并从时隙n开始被发射至接入终端。每个分组包括特定数量的数据比特(如，HDR系统中的1024个比特)，并且能作为一个或多个“时隙”被发射。每个分组的时隙数取决于数据速率，图2所示的示例分组中包括了四个时隙。对于每个时隙而言，接入终端接收并处理(如，去覆盖、解调、去交织、以及解码)该时隙，并进一步确定是否已正确地接收了该分组。由于为每个分组产生的数据调制码元对于较低数据速率被重复许多次并且被发射，因此接入终端能够根据部分传输而恢复已发射分组。
在HDR系统中，期望数据传输的每个接入终端不断测量从一个或多个接入点接收到的前向链路信号的接收质量。然后，接入终端把DRC消息导向具有最佳测量的前向链路信号质量的接入点。DRC消息传输继续到接入终端成功地接收到所请求的数据传输为止。请求数据传输的接入终端所进行的这种DRC消息的连续传输利用了一部分反向链路容量。
在示例性实施例中，DRC消息标识了特定接入点，数据从该接入点被请求，并且还指示了数据速率，如果需要，该数据应在该数据速率下被发射。接入点在每个时隙期间从多个接入终端接收DRC请求，但每个时隙仅发射至一个接入终端。由于接入终端可能不会响应每个DRC消息而接收前向链路传输，因此接入终端在每个时隙内连续地发送DRC消息。如果接入终端未能在反向链路时隙内发送DRC消息，则它在相应的前向链路时隙中一般不接收任何前向链路数据。
图3是HDR系统中所使用的并且能发射DRC消息及其它信息(如，导频、反向速率指示符(RRI)、确认(ACK)、及分组数据)的反向链路结构框图。上述cdma2000标准中详细描述了这种信号结构的示例。为了简化，这里仅描述了DRC消息的处理。HDR系统为前向链路上的数据传输支持许多不同的数据速率。每个所支持的前向链路数据速率都与相应的DRC值相关联。在cdma2000标准中，16个可能DRC值中的每一个都由4比特值来表示。DRC处理器330为所标识的数据速率接收表示要被发射的消息的DRC值，并且为该消息提供编码序列。
在DRC处理器330内，DRC值由双正交编码器332映射为所分配的8比特双正交码字(或DRC码字)。然后，8比特DRC码字在块334内被重复两次以产生每个活动时隙要被发射的16个二进制码元。然后，这些二进制码元由信号映射元件336来映射(如，“0”→+1，及“1”→-0)。每个被映射的二进制码元进一步由覆盖器338用特定的8进制Walsh函数Wi 8来覆盖，该函数由Walsh覆盖发生器340所提供。这个Walsh函数Wi 8是分配给具有到接入终端的最佳链路的所选接入点的函数。
覆盖器338使用两个所重复的DRC码字中的16个二进制码元来产生128个Walsh码片。每个Walsh码片进一步由覆盖器342用16比特Walsh函数W8 16(即，序列“1111111100000000”)来覆盖。对于每个活动时隙来自覆盖器338的128个Walsh码片从而被覆盖，以产生2048个码片。然后，DRC消息的2048个码片的序列在组合器和调制器350内与其它数据组合，被调制，并在一个时隙上被发射，该时隙在cdma2000标准中被定义为1.667毫秒。
表1列出16个DRC值和它们相应的DRC码字，如cdma2000标准中所定义的。如上所述，DRC值代表了前向链路数据速率，其中数据速率和DRC值之间的映射在cdma2000标准中被定义。
                   表1
    DRC值   DRC码字   DRC值   DRC码字
    0  0000 0000     8  0000 1111
    1  1111 1111     9  1111 0000
    2  0101 0101     10  0101 1010
    3  1010 1010     11  1010 0101
    4  0011 0011     12  0011 1100
    5  1100 1100     13  1100 0011
    6  0110 0110     14  0110 1001
    7  1001 1001     15  1001 0110
表2列出可能被分配给接入点的8进制Walsh函数Wi 8。通过用被分配给所选接入点的特定Walsh函数Wi 8来覆盖所标识数据速率的DRC码字，所选且相邻的接入点能够容易地确定DRC消息是否已被发射到它们。仅有分配到该Walsh函数Wi 8的接入点才处理DRC消息，用于把数据调度至接入终端。
                      表2
  Walsh函数 Walsh序列 Walsh函数 Walsh序列
    W0 8 0000 0000     W4 8 0000 1111
    W1 8 0101 0101     W5 8 0101 1010
    W2 8 0011 0011     W6 8 0011 1100
    W3 8 0110 0110     W7 8 0110 1001
回过头参考表1，选择DRC码字使得每个码字(如，“0000 0000”)与其补码(如，“1111 1111”)的八个比特位置均不同，并且进一步与所有其它码字有四个比特位置不同。对于该16个DRC码字的“字母表”而言，码字间的最小距离dmin等于四。对于已发射DRC码字而言，如果码字中少于dmin/2比被错误接收，接入点能够正确地检测。否则，如果错误接收dmin/2或更多比特，则可能错误地检测该码字。
按照本发明一方面，定义了码字的字母表，使得至少某些码字具有各种不同的最小距离。对于该字母表而言，某些码字的最小距离小于平均值，而某些其它码字的最小距离大于平均值。具有最小距离的码字必需以较高功率电平被接收，从而达到期望性能水平(如，1％FER)所需的较高C/I。相应地，由于为相同性能水平要求较低的C/I，因此具有较大最小距离的码字可能以较低功率电平被接收。
在某些实施例中，具有较大最小距离的码字被分配给更可能由要求较高发射功率电平的接入终端(如，离开接入点较远且经受较大路径损耗的接入终端)所发送的消息。在其它实施例中，具有较小最小距离的码字被分配给较频繁发射的消息。
图4A用图表说明了距最近码字的最小距离相等的码字字母表。在该例中，码字被表示为等间距地放置在2-D平面的圆周410上的点412。由于间距相等，因此任一对相邻码字间的距离为dΛ。自圆周410中心和任一特定点412的距离可以代表该点的发射功率(PS)，且自该点向外(即，朝向圆周414的边缘)的距离可以代表噪声(PN)。在该例中，如果噪声小于dΛ/2(即，PN＜dΛ/2)，则可能正确地接收任何码字。如果噪声大于或等于dΛ/2，则可能把该码字错误地检测为另一码字(即，相邻码字)。由于相等的码字间距，因此该字母表内的码字同等地易受噪声影响。因而，对于特定的性能水平为每个码字要求相同的接收信号质量(C/I)。
图4B用图表说明了距最近码字不等距的码字字母表。在该例中，码字被表示为在2-D平面的圆周420上间距不等的点422。八个码字被间隔，使得每对相邻码字间的距离在范围dB1到dB4中，其中dB1＜dB2＜dB3＜dB4。码字A距最近的码字B和H具有最小距离dB1，并且较易受噪声影响。如果噪声小于dB1/2(即，PNA＜dB1/2)，则可以正确接收该码字。因而，期望性能水平需要较高的接收信号质量(C/I)。
相反，码字E距最近的码字D和F具有最大距离dB4，并且较不易受噪声影响。如果噪声小于dB4/2(即，PNE＜dB4/2)，则可以正确接收该码字。因而，相同的性能水平需要较低的接收信号质量，这允许该码字以较低发射功率电平被发射。
图4A和4B的示例被选择是因为它们便于在一张纸上用图表说明。本领域的技术人员可以理解，相同原理还可以应用于对其它定义了距离度量的一维或多维空间的编码。
回过头参考图1，接入终端106a位于接入点104a(相对)附近。由于较小的路径损耗，则接入终端106a可能以高数据速率(如，614.4kbps或更高)请求来自该接入点的传输。相反，接入终端106b离开接入点104a较远。由于较大的路径损耗，接入终端106a可能以较低数据速率(如，76.8kbps或更低)请求来自该接入点的传输。
如果像在cdma2000标准中的情况那样，DRC码字间的最小距离相对均匀，则所有码字必须由接入终端发射，使得它们以目标信号质量被接入点所接收。这通过控制发射功率来实现，从而使来自具有较大路径损耗的接入终端的码字以较高发射功率电平被发射，使来自具有较小路径损耗的接入终端的码字以较低发射功率电平被发射。对于图1所示的示例而言，如果接入终端106a和106b同时请求来其接入点104a的数据传输，则接入终端106a会以较高发射功率电平发射其DRC消息，该功率电平比接入终端106a在接入点104a处实现目标接收信号质量所用的功率电平要高。
前向和反向链路的路径损耗相对距离大致相等。因而，以逐渐变高的发射功率电平(不利但必要地)发射逐渐变低的数据速率的DRC消息。这会对与接入点104a相邻的小区的反向链路信号造成更多干扰。如果接入终端是靠电池能量工作的移动单元，则较长时间段的较高发射功率可能进一步缩短接入终端的工作寿命。
表3列出一张字母表，借此至少某些码字具有不相等的最小距离，这可能用于DRC消息。在该例中，字母表包括16个码字(A，B，...P)，它们被分配给16个DRC值{0，1，...15}。这16个码字可以用于多达16个数据速率{R0，R1，...R15}。字母表内的每个码字都有距最近码字的特定距离dX(即，特定的最小距离)，这在表3的第4至第8列中列出。
                                    表3
   DRC值   数据速率   码字   最小距离    DRC值   码字   数据速率   最小距离
    0     R0     A     d0     8     I     R8     d8
    1     R1     B     d1     9     J     R9     d9
    2     R2     C     d2     10     K     R10     d10
    3     R3     D     d3     11     L     R11     d11
    4     R4     E     d4     12     M     R12     d12
    5     R5     F     d5     13     N     R13     d13
    6     R6     G     d6     14     0     R14     d14
    7     R7     H     d7     15     P     R15     d15
在一实施例中，定义了字母表的码字，使得码字的最小距离保持下列关系：
d0≥d1≥d2≥...≥d13≥d14≥d15，且
d0＞d15。
如上面的关系所示，字母表内的至少某些(不必要全部)码字具有不同的最小距离。
在某些实施例中，分配字母表内的码字，使得更可能以较高发射功率电平被发射的消息被分配给具有较大最小距离的码字。如上所述，对于DRC消息而言，逐渐变低的数据速率一般需要逐渐变高的发射功率电平。这样，在一实施例中，码字被分配给数据速率，使得具有逐渐变高的最小距离的码字被分配给逐渐变低的数据速率。对于表3所示的码字分配而言，可以定义数据速率而保持下列关系：
R0≤R1≤R2≤...≤R13≤R14≤R15。
根据上面的字母表和码字分配，离接入点较远的接入终端可能请求以较低数据速率进行数据传输，它会分配到具有较大最小距离的码字。然后，该码字可能以相对较低的发射功率电平被发射，该发射功率电平比具有平均最小距离的码字所需的发射功率电平要低。
上述实施例可以扩展至前向链路上任何类型的传输，其中不同的码字对应于要求不同C/I的传输。基于数据速率的码字分配可以用于HDR系统，因为为了以相等质量被接收，低数据速率比高数据速率要求较低的C/I。这样，HDR系统把较低的数据速率分配给离接入点较远的用户。码字分配可以以某些其它方式基于所需的C/I。例如，特定系统可能为所有用户分配相同的数据速率，接近接入点的用户可以分配到(不很好)扩展码，它们比分配给较远用户的编码更易受到干扰。相同的概念可以应用于FDMA系统，其中某些频带(如，无许可证的频带)比其它具有更多干扰。
在某些其它实施例中，分配字母表内的码字，使得较频繁被发射的消息被分配给具有较大最小距离的码字。这允许以较低功率电平发射通常被发射的消息，这可能减少干扰并增加链路容量。
在上述HDR系统中，8比特码字被重复并覆盖两次，从而为每个活动时隙产生2048个码片。对于具有不同最小距离的码字的字母表而言，可以把码字长度定义为8、16、32、64等等，直至2048比特。较长的码字长度一般在选择具有变化的最小距离的一组码字时提供更多灵活性。可以使用任意长度的码字并且这在本发明的范围内。
表4示出简单字母表的示例，其中四个码字距最近码字的距离不同。在该示例字母表中，码字A距码字B、C和D的距离分别为4、3和3。码字B距码字A、C和D的距离分别为4、1和1。由于距字母表内其它码字的较大距离，因此可以在较低的C/I下正确地接收码字A。这允许以较低的发射功率电平发射码字A。因而，码字A最好被分配给所支持的最低数据速率(如，38.4kbps)。剩余码字可能根据它们的最小距离以相似方式被分配给其它所支持的数据速率。
                   表4
    DRC值   数据速率  码字   序列
    0   38.4kbps   A   0000
    1   76.8kbps   B   1111
    2   153.6kbps   C   1110
    3   307.2kbps   D   0111
按照本发明的另一方面，要被发射的消息被分配给信号星座图内的不同点。信号星座图可能包括来自各种调制格式的点，譬如QPSK、8-PSK、16-QAM、32-QAM、64-QAM等等。信号星座图内点的位置以及点到消息的分配可能取决于各种因素，譬如，消息的预期发射功率电平、消息的频率、等等。
图5A是具有从两种不同调制格式选择的七点的信号星座图图。在该图中，信号星座图内的每一点都与可能被发射的相应消息相关联。在象限1、2和3内，采用QPSK，并且为点512a、512b和512c分配了三个不同的消息。而在象限4内，采用16-QAM，并且为点514a、514b、514c和514d分配了四个不同的消息。
如图5A可见，随着调制级从QPSK增加到16-QAM，这些点彼此间更加接近。点514a、514b、514c和514d间的较大距离导致这些点更能免受到噪声引起的错误检测。注意到在图5A所示的示例中，点512b的最小距离大于点512a和512c的最小距离。信号星座图内的点不必要如图所示以矩形型式排列，而可以以产生期望相对发射电平的任意方式被排列。例如，双对数标度(例以x和y座标的log)可以用来定义信号星座图内的点，从而产生最小距离的大约均匀的减少。
某些QPSK点可以以比其它低的发射功率电平被发射。这些QPSK点被分配给可能以较高发射功率电平被发射的消息(如，自离开接入点较远的接入终端)。或者，QPSK点可能被分配给较频繁被发射的消息，因为由于较大的最小距离，这些消息可能以较少功率被发射，因此这会造成接入点处的较少干扰。相反，16-QAM中点514a、514b、514c和514d间的较小距离造成这些点更易受到由噪声引起的错误检测的影响(相对于QPSK)。结果，这些16-QAM点可能以比用于QPSK点高的发射功率电平被发射。
图5B是具有从四种不同调制格式中选择的23个点的信号星座图图。如图5B可见，随着调制级从QPSK增加到8-PSK、到16-QAM、以及到64-QAM，这些点彼此更加接近。同样，距相邻点距离较大的点可能以较低发射功率电平被发射，并且可能被分配给更可能以较高发射功率被发射的消息(如，可能由离接入点较远的远程终端发送的消息)。相反，距相邻点距离较小的点以较高发射功率电平被发射，并且可能被分配给更可能以较低发射功率被发射的消息(如，可能由位于接入点较近的远程终端发送的消息)。
还可以为任意消息组定义其它信号星座图。定义信号星座图内的点，使得任一特定点和它最近相邻点之间的距离是基于预期为该消息使用的发射功率电平的。预期以较高发射功率电平被发射的消息与距最近相邻点距离较大的点相关联。
按照本发明的还有一方面，要从接入终端被发送的消息与具有变化长度的码字相关联。对于特定的链路条件而言，较短长度码字可能以相同发射功率电平但在相对于较长长度码字短的时间间隔上被发射。较短长度码字也可能以相同发射功率电平被发射，但可以以类似于为IS-95系统中反向链路所执行的方式被重复和截短。或者，这些较短长度码字可能在与较长长度码字相同的时间间隔上、但以减少了的发射功率电平被发射。可能为较通常被发射的消息分配较短长度的码字。或者或另外，较短长度码字可能被分配给更可能以较高发射功率电平发射的消息，这些消息由距接入点较远的接入终端来发射，这也会趋于减少干扰量。码字可以在传输前被编码。
码字可能根据发生相关消息的该例来定义。具有较高发生概率的消息可能与较短长度码字相关联，而具有较低发生概率的消息可能与较长长度码字相关联。这些码字的产生可以用类似于用于产生哈夫曼(Huffman)编码的方式来实现，这在本领域中已知并且在此不再描述。
回过头参考图1，离接入点较远的区域比接近接入点的区域包括更大部分的系统覆盖区域。如果接入终端同等可能地位于系统覆盖区域的任意位置(即使这不是真的)，则更多终端可能离小区更远。这些接入终端可能请求较低数据速率下的数据传输。
表5列出码字字母表的一例，它具有变化的长度并被分配给DRC值。在该例中，假定DRC值0至15递减地可能被发送。这样，最可能的DRC值0分配到具有最短长度2的码字，其次可能的DRC值1分配到具有其次短长度3的码字，而最不可能的DRC值15分配到具有最长长度7的码字。
             表5
    DRC值     码字    DRC值     码字
    0     00     8     10110
    1     010     9     10111
    2     0110     10     110000
    3     0111     11     110001
    4     1000     12     110010
    5     1001     13     110011
    6     10100     14     1101000
    7     10101     15     1101001
在一个实施例中，较短长度的码字在相应于其长度的较短时间段内被发射。在另一实施例中，较短长度的码字在与较长长度码字相同的时间间隔内(如，在整个时隙上)、但以减少了的发射功率电平被发射。在这种情况下，码字可能被重复所需的足够多次以填充时隙内可用的码片数量。较长的传输时间段允许以较低功率电平发射较短长度的码字。
各种处理、编码和/或传输方案可以与可变长度的码字一起使用。这些方案可能用来增加正确检测码字的似然性，或者用于实现特定的性能水平。
在一种方案中，可变长度的码字在传输前被编码。编码可以根据常规编码或本领域已知的某些其它编码来实现。对于给定数量的已编码比特而言，较短长度码字可能比较长长度码字用更强的编码来进行编码。较强的编码允许以较低的接收信号质量来正确接收已编码码字，这可能允许以较低的发射功率电平发射该码字。
图6A是接入终端106的实施例框图，它能够实现本发明的各方面。在前向链路上，来自接入点的信号由天线612所接收，通过天线共用器614路由，并且被提供给RF接收机单元622。RF接收机单元622调整(如，滤波、放大、以及下变频)并数字化接收信号以提供采样。解调器624接收并处理(如，去扩展、去覆盖、以及导频解调)采样以提供经恢复的码元。解调器624可能实现雷克接收机，后者处理接收信号的多个样本并产生组合的恢复码元。然后，接收数据处理器626对经恢复的码元进行解码，校验接收到的帧，并提供输出数据。
来自RF接收机单元622的采样还可能被提供给RX信号质量测量单元628，后者测量来自接入点的接收信号的质量(如，根据接收到的导频)。信号质量测量可以用各种技术来实现，包括美国专利号5056109和5265119中描述的技术。
控制器630接收接入点的信号质量测量，根据信号质量测量确定最佳接收链路，确定由最佳接收链路所支持的数据速率，并且确定与该数据速率相关的码字。然后，把该码字提供给发射数据处理器642，用于处理并发回所选的接入点。
在反向链路上，消息(即，码字)由发射(TX)数据处理器642进行处理，进一步由调制器(MOD)644进行处理，，并由RF TX单元646调整(如，被转换为模拟信号、被放大、滤波、正交调制，等等)，从而产生反向链路信号。然后，该反向链路信号经过天线共用器614路由，并经由天线612发射至接入点。
图6B是一部分TX数据处理器642的实施例框图，它可以用来处理这里所述的各种方案的DRC消息。在DRC处理器660内，DRC消息(或DRC码元)的DRC值由码字查找元件662映射为所分配的码字。被映射的码字可能以具有不同最小距离或不同长度的许多码字之一。或者，被映射的码字可能代表信号星座图内的一个特定点。根据特定的实现，被映射的码字可能由重复/截短元件664来进行重复和/或截短。对于某些实现而言，未使用重复/截短元件664并且可能从DRC处理器660中忽略该元件。
然后，码字由信号点映射元件666进行映射。对于DRC消息被映射为信号星座图内不同点的方案而言，信号点映射元件666把接收到的码字映射到相应的点。对于其它方案而言，码字可能如上被映射(如，码字内的比特可能被映射，使得“0”→+1，以及“1”→-1)。然后，被映射的码字可能由增益元件667按比例缩放。如上所述，具有较大最小距离的码字可能用较少的发射功率来发射，而该码字可能由增益元件667按比例缩小。相反，具有较小最小距离的码字可能由增益元件667按比例放大。这样，码字用与接收码字的信号质量有关的因素按比例缩放。
然后，经缩放的码字由覆盖器668用特定的8进制Walsh函数Wi 8进行覆盖，该函数由Walsh覆盖发生器670提供。这个Walsh函数Wi 8是被分配具有距接入终端的最佳链路的所选接入点的函数。来自覆盖器668的每个Walsh码片都进一步由覆盖器672用16比特Walsh函数W8 16(即，序列“1111111100000000”)进行覆盖，以产生所需数量的码片。然后，DRC消息的码片序列(如，2048个)与组合器内的其它数据相结合，组合数据被提供给下一个处理元件(如，调制器644)。对来自接入终端的消息传输的处理可以用类似于图6A所示的结构来实现。根据消息所用的特定方案，可以在解调器(如，解调器624)或接收数据处理器(如，处理器626)内执行消息的检测。如果消息与信号星座图上的不同点相关联，则解调器可以比较接收到的点相对于信号星座图内的可能点，并且根据接收和可能点的比较而宣布最可能被发射的消息。如果消息与不同码字(如，有不同的最小距离或不同长度)相关联，则接收数据处理器可以处理接收到的码字，并根据接收和可能码字的比较而宣布最可能被发射的消息。
为了简化，为HDR系统内的DRC消息特别描述了本发明的消息传输方案的各方面、实施例和特性。这里所述的消息传输方案可以用于要在前向或反向链路上的任意信道上发射的所定义的任意消息组。本发明的消息传输方案还可以用于其它无线通信系统以及用于支持一种或多种其它CDMA标准和/或设计的其它CDMA系统。
上述优选实施例的描述使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原理可以被应用于其它实施例中而不使用创造能力。因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。

Claims (38)

1.无线通信系统中，一种用于把控制消息从第一实体发射至第二实体的方法，其特征在于包括：
在第一实体处，测量信道的至少一种特性，其中信号通过该信道从第二实体被接收以产生信道状态信息；
形成表示信道状态信息的控制消息；以及
以至少部分根据控制消息确定的特定功率电平把控制消息从第一实体发射至第二实体。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制消息包括从多个可能码字中选出的一个特定码字。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述功率电平根据所选码字的最小距离来确定。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述功率电平根据所选码字被发射的预期频率来确定。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述功率电平根据所选码字为传输所重复的特定次数来确定。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制消息是数据速率控制消息，指示了从第二实体请求的数据传输的速率。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一种特性包括载波对噪声加干扰比(C/I)。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制消息是从多个数据速率控制消息中选择的。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所选码字具有基于信道质量的最小距离。
10.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所选码字具有基于频率的最小距离，其中控制消息以该频率被发射。
11.无线通信系统中，一种用于把消息从第一实体发射至第二实体的方法，其特征在于包括：
标识与消息相关的码字，其中所标识的码字是为字母表定义的多个码字之一，且其中字母表内至少两个码字具有与它们最近的码字不相等的距离；以及
把所标识的码字从第一实体发射至第二实体。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于还包括：
确定所标识码字的发射功率电平，且
其中所标识码字以所确定的发射功率电平被发射。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述所标识码字的发射功率电平至少部分基于所标识码字到它最近的码字的距离。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，确定所述所标识码字的发射功率电平以实现特定性能水平。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述特定性能水平大约是百分之一帧差错率或更好。
16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，要被发射的消息是多个可能消息之一，且其中字母表内的多个码字按照特定的分配方案被分配给多个可能的消息。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述字母表内的多个码字被分配给多个可能的消息，使得更可能以较高发射功率电平被发射的消息被分配到距其最近码字具有较大距离的码字。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述字母表内的多个码字被分配给多个可能的消息，使得更可能被发射的消息被分配到距其最近码字具有较大距离的码字。
19.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述字母表包括N个码字，其最小距离为d1至dN，且其中最小距离符合下式：
d1≥d2≥...≥dN-1≥dN，且
d1＞dN。
20.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述消息标识了由第一实体从第二实体请求的数据传输的特定数据速率。
21.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一实体是无线通信系统中的接入终端。
22.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述无线通信系统是CDMA系统。
23.无线通信系统中，一种用于把消息从第一实体发射至第二实体的方法，其特征在于包括：
标识与消息相关的码字，其中所标识的码字是为字母表定义的多个码字之一，且其中字母表内至少两个码字可能用相似链路条件下特定性能水平的不同能量数量来发射；
确定所标识码字的发射功率电平；以及
以所确定的发射功率电平发射所标识的码字。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述字母表内的至少两个码字距其最近的码字有不相等的距离。
25.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述字母表内的多个码字与信号星座图内的多个点相关联，且其中信号星座图内的至少两点距其最近的码字有不相等的距离。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述信号星座图内的多个点是从用于正交相移键控(QPSK)、M进制相移键控(M-PSK)、M进制正交幅度调整(M-QAM)或它们的组合的信号星座图内的点中选择的。
27.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述字母表内的至少两个码字具有不相等的长度。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于还包括：
按照特定的编码方案对所标识的码字进行编码。
29.如权利要求23所述的方法，其特征在于，要被发射的消息是多个可能的消息之一，且其中字母表内的多个码字被分配给多个可能的消息，使得更可能以较高发射功率电平被发射的消息分配到需要较少发射功率来实现特定性能水平的码字。
30.如权利要求23所述的方法，其特征在于，要被发射的消息是多个可能的消息之一，且其中字母表内的多个码字被分配给多个可能的消息，使得更可能被发射的消息被分配到需要较少发射功率来实现特定性能水平的码字。
31.无线通信系统中的一种接入终端，其特征在于包括：
接收机，用于从接入网络接收信号并确定前向链路信道的至少一种特性，其中信号通过前向链路信道被接收；
数据处理器，被配置成形成指示前向链路信道状态的控制信息；以及
发射机单元，被配置成以至少部分根据控制消息确定的特定发射功率发射控制消息。
32.无线通信系统中的一种接入终端，其特征在于包括：
数据处理器，被配置成接收并处理消息的码字，其中码字是为字母表定义的多个码字之一，且其中字母表内的至少两个码字可能在相似链路条件下用特定性能水平的不同能量数量被发射；以及
操作上与数据处理器耦合的发射机单元，被配置成发射经处理的码字。
33.如权利要求32所述的接入点，其特征在于还包括：
操作上与数据处理器耦合的控制器，被配置成提供一信号，指示了要为经处理的码字使用的发射功率电平。
34.如权利要求32所述的接入点，其特征在于还包括：
信号质量测量单元，被配置成为接收信号接收采样并且确定从一个或多个发射源发出的信号的接收信号质量，且
其中经处理的码字以部分基于发射源的接收信号质量的功率电平被发射，其中经处理的码字被发射至发射源。
35.无线通信系统中的一种通信单元，其特征在于包括：
接收机，被配置成从发射源接收信号并且确定通信链路的至少一种特性，其中信号通过该通信链路被接收；
数据处理器，被配置成形成表示通信链路状态的消息；以及
发射机单元，被配置成以至少部分根据消息而确定的特定发射功率来发射消息。
36.CDMA系统中的一种接入点，包括如权利要求35所述的通信单元。
37.无线通信系统中的一种装置，其特征在于包括：
用于从发射源接收信号并且确定接收信号所通过的通信链路的至少一种特性的装置；
用于形成指示通信链路状态的控制消息的装置；以及
用于以至少部分根据控制消息而确定的特定发射功率来发射控制消息的装置。
38.如权利要求37所述的装置，其特征在于，所述控制消息包括从为字母表定义的多个码字中选择的一个码字，且其中字母表内的至少两个码字可能在相似链路条件下以特定性能水平的不同发射功率被发射。
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