CN1533644A - 通信系统中用于walsh空间分配的方法和装置 - Google Patents

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CN1533644A CNA028145143A CN02814514A CN1533644A CN 1533644 A CN1533644 A CN 1533644A CN A028145143 A CNA028145143 A CN A028145143A CN 02814514 A CN02814514 A CN 02814514A CN 1533644 A CN1533644 A CN 1533644A
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Abstract

公开了用于Walsh空间分配的技术。在一个方面，基站(104)和移动站(106)中维持Walsh函数的列表。发射Walsh空间标示以指示列表上的哪一个Walsh函数将被用于通信。Walsh空间标示按照动态变化的可用功率或基站中使用的Walsh函数来更新。提供了移动站能请求Walsh空间信息的方法。在另一方面，Walsh空间标示信道连续向移动站广播以检测Walsh空间标示。在又一方面，Walsh空间标示用于初始化卷积编码器(260)和解码器(304)，以提供减少在接收Walsh空间标示时引入的错误的机制。还体现了其它不同的方面。

Description

通信系统中用于WALSH空间分配的方法和装置
                             背景
领域
本发明涉及通信，更具体地说，涉及一种创新并改进的用于通信系统中WALSH空间分配的方法和装置。
背景
无线通信系统被广泛用于提供不同类型的通信，比如语音通信和数据通信。这些系统可以是基于码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)或其他调制技术。CDMA系统提供优于其它类型的系统的某些优势，包括系统容量。
CDMA系统可被设计为支持一个或多个CDMA标准，比如(1)“用于双模式宽带扩频蜂窝系统的TIA/EIA-95-B移动站—基站兼容标准”(“TIA/EIA-95-B MobileStation-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband SpreadSpectrum Cellular System”)，(2)由名为“第三代合伙人计划”(“3rd GenerationPartnership Project”(3GPP))的协会提供的标准，记载在下列文件中，包括Nos.3GTS 25.211，3G TS 25.212，3G TS 25.213，和3G TS 25.214(W-CDMA标准)，(3)由名为“第三代合伙人计划2”(“3rd Generation Partnership Project 2”(3GPP2))的协会提供的标准，记载在“用于cdma2000扩频系统的TR-45.5物理层标准”(“TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread SpectrumSystems”)(IS-2000标准)，以及(4)其他一些标准。
在上述提到的标准中，可用的频谱同时被多个用户共享，并使用诸如软切换的技术来维持足够的质量以支持比如语音之类的对延迟敏感的服务。数据服务也是可用的。近来，希望通过使用以下方法来提高系统用于数据服务的容量，更高阶的调制、从移动站非常快速的反馈载波干扰比(C/I)、非常快速的调度，以及用于具有更宽松延迟要求的服务的调度。使用这些技术的仅进行数据通信的系统的例子是符合TIA/EIA/IS-856标准(IS-856)标准的高数据速率系统。
与上述提到的其他标准不同，IS-856系统在每个小区中使用整个可用的频谱用于向单个用户在某一时间发射数据，上述单个用户和时间的选择基于链路质量。这样做，系统在信道好时大大扩展了以较高速率发送数据的比例，并因此避免了提供资源用于支持在低效率的速率上的传输。其效果是更高的数据容量，更高的峰值数据速率，以及更高的平均吞吐量。
系统可结合支持用于延迟敏感的数据，比如在IS-2000标准中支持的语音信道或数据信道，以及对于诸如那些在IS-856标准中描述的分组数据服务的支持。一个这种系统在由LG电子、LSI逻辑、朗讯技术、北电网络、高通股份和三星提交给第三代合伙人计划2(3GGP2)的提议中描述。该提议在下列文件中详细描述：题为“用于1xEV-DV的更新的物理链路节点”(“Updated Joint Physical LayerProposal for 1xEV-DV”)，提交给3GGP2的文件号为C50-20010611-009，2001年6月11日；“L3VQS模拟研究的结果”(“Results of L3NQS Simulation Study”)，提交给3GGP2的文件号为C50-20010820-011，2001年8月20日；以及“用于cdma2000 1x-EVDV的L3NQS框架提议的系统模拟结果”(“System SimulationResults for the L3NQS Framework Proposal for cdma2000 1x-EVDV”)，提交给3GGP2的文件号为C50-20010820-012，2001年8月20日。这里以后称为1x-EVDV提议。
诸如1xEV-DV提议中描述的系统一般包括四种类型的信道：开销信道，动态变化IS-95和IS-2000信道，前向分组数据信道(F-PDCH)和一些空闲信道。开销信道的分配变化的很慢，它们可能几个月都不会变化。它们一般在主网络配置变化时才变化。动态变化IS-95和IS-2000信道在每一个呼叫基础上分配或用于IS-95或IS-2000释放0到B分组服务。一般来说，在开销信道和动态变化信道分配后留下的可用的基站功率被分配给用于保持数据服务。F-PDCH一般用于对延迟较不敏感的数据服务而IS-2000信道是用于比较延迟敏感的服务。
F-PDCH，类似于IS-856标准中的话务信道，是用于在每个小区中以可支持的最高数据速率来在某一时间向一个用户发送数据。在IS-856中，当向移动站发射数据时，基站的整个功率和Walsh函数的整个空间都是可用的。然而，在提议的1xEV-DV系统中，基站的一些功率和Walsh函数的一些空间被分配给开销信道和存在的IS-95以及cdma2000服务。可支持的数据速率主要取决于在用于开销、IS-95和IS-2000信道的功率和Walsh编码被分配之后的可用功率和Walsh编码。在F-PDCH上发射的数据使用一个或多个Walsh编码进行扩展。
在提议的方案中，尽管在一个小区中很多用户可能使用分组服务，基站在一个时间在F-PDCH上仅向一个移动站发射。用于前向链路传输的移动站是基于一些调度算法来选择的。一个这种算法在美国专利No.633592种公开，题为“用于前向链路数据调度的方法和装置”(“METHOD AND APPARATUS FOR FORWARD LINK RATESCHEDULING”)，发表于2002年1月1日。已转让给本发明的受让人。
由于分组数据具有突发的特性，一些用户的数据连接可能不会被激活。在许多CDMA标准中，这些移动站进入一个被称为睡眠状态的状态(参考TIA/EIA/IS-707，用于扩频系统的数据服务选项)。当移动站或基站有数据要发送时，使用信令来将移动站放置到话务信道上。随着时间的变化，用户可能移动出或进入小区，而其他用户可能起始或终止他们的联系。每一个移动站，为了从F-PDCH上接收数据，必须具有Walsh编码，也称为Walsh空间，也被用于F-PDCH上。由于Walsh空间会随时间动态变化并在小区之间变化(或在小区的扇区之间)，Walsh空间信息需要被传递到每个小区中的多个用户，包括离开睡眠状态的移动站。因此，业内需要能使用最小的系统资源而将Walsh空间有效分配给多个用户的Walsh空间分配。
概述这里公开的实施例满足了使用最小的系统资源而将Walsh空间有效分配给多个用户的Walsh空间分配的需要。一方面，基站和移动站中维持了一个Walsh函数的列表。发射Walsh空间标示以指示列表上的哪些Walsh函数将被用在通信中。Walsh空间标示按照可用的动态变化的发射功率或基站中使用的Walsh函数来更新。提供了移动站可用来请求Walsh空间信息的方法。另一方面，为移动站连续广播Walsh空间标示信道以检测那里的Walsh空间标示。又一方面，Walsh空间标示用来初始化卷积编码器和解码器，以提供一种用于减轻在接收Walsh空间标示时引入的误差的机制。还给出了多个其它方面。
本发明提供了实施本发明的多个方面，实施例和特征的方法和系统元件，在下面进一步详细描述。
附图简述本发明的特征，本质和优势将会通过下面结合附图所作的详细描述后边的更明显，在附图中，相同的标号始终标示相同的特征，其中：
图1是支持多个用户的无线通信系统，可以实施本发明的多个方面；
图2说明了一个示范基站；
图3说明了一个示范移动站；
图4是说明一个发射Walsh空间标示的方法实施例的流程图；
图5是说明另一个消息分组中任选地包括Walsh空间标示的方法实施例的流程图；
图6说明了移动站向基站传递对Walsh空间信息的需求的一种方法；
图7说明了移动站向基站传递对Walsh空间信息的需求的另一种方法；
图8说明了移动站向基站传递对Walsh空间信息的需求的又一种方法；
图9示出了F-WICH上WALSH_SPACE的传输和F-PDCH上使用该WALSH_SPACE之间的时序关系；
图10是接收F-WICH的方法实施例的流程图；
图11是接收F-WICH并使用卷积编码器初始化作为用于减少F-WICH上接收到误差的联锁的方法实施例的流程图；
图12是说明在切换期间传递Walsh空间信息的方法实施例的流程图。
详细描述图1是支持多个用户的无线通信系统100的图示，并可实施本发明的多个方面。系统100可被设计为支持一个或多个CDMA标准和/或设计(例如，W-CDMA标准，IS-95标准，IS-2000标准，IS-856标准，1xEV-DV提议)。为了简化起见，系统100被图示为包括三个基站104和两个移动站106进行通信。基站以及它的覆盖区域经常一起称为“小区”。在IS-95系统中，小区可包括一个或多个扇区。在W-CDMA规范中，基站的每个扇区以及该扇区的覆盖区域称为一个小区。在此处的使用中，术语基站可与术语接入点互换使用。术语移动站可与术语用户设备(UE)、订户单元、订户站、接入终端、远程终端或其他业内熟知的相应的术语互换使用。术语移动站包括固定的无线应用。
根据被实施的CDMA系统，每一个移动站106可与一个(或可能多个)基站104在前向链路上在任何给出的时刻进行通信，并可根据移动站是否处于软切换中而与一个或多个基站在反向链路上进行通信。前向链路(即下行链路)是指从基站到移动站的传输，而反向链路(即上行链路)是指从移动站到基站的传输。
为了简明，用来描述本发明的范例假设基站为信号生成器而移动站为接收器并获得这些信号，即在前向链路上的信号。熟悉本领域的人员可以理解移动站及基站能被装备以发射这里所描述的数据并且将本发明的各方面应用于这些情况。词语“示范”在这里使用意为“作为范例、实例或者说明”。任何在这里被描述为“示范”的实施例并不需要被构建为较佳的或者是优于其它的实施例。
通信系统100的一般应用是用于为移动站提供分组数据服务，包括与Internet的连接。基站104可包括一个或多个连接到基站控制器(BSC)的基站收发器子系统(BTS)。分组数据服务节点(PDSN)用于从网络上接收数据或发射数据到网络上，该网络可以是Internet，连接到一个或多个基站中的BSC用以向通过一个或多个BTS进行通信的移动站提供分组服务。本领域中熟知的多种用于分组数据的协议可被应用于整个通信系统100中的适当的区域。这些细节在图1中并没有图示。
如上所述，诸如1xEV-DV提议中所描述的系统使用剩余的发射功率来以可支持的最高速率向单个移动站在同一时间进行发射，剩余的发射功率是指用于支持可用的信道，诸如语音信道的功率被分配之后剩下的功率。1xEV-DV系统也可以在同一时间向多个移动站进行发射，本发明的范围中也支持这样的模式。用于前向传输的数据信道称为前向分组数据信道(F-PDCH)。对于用于传输的移动站的选择很大程度上是基于信道质量标示，它是由每个移动站通过分组数据连接发射到基站的。信道质量标示消息在称为反向信道质量标示信道(R-CQICH)的信道上发射。基站会避免向在某一时刻正在经历较差的信道质量的移动站进行发射，选择以较高的速率向另一个移动站进行发射，并在信道质量改善后回到第一个信道。
基站使用一个或多个和前向数据信道相关的控制信道。一个这样的信道是前向主分组数据控制信道(F-PPDCCH)，另一个是前向第二分组数据控制信道(F-SPDCCH)。控制信道可被用于向所有的移动站传递广播信息，或向单独的移动站传递目标确定的消息。控制消息可指示哪一个移动站是用来接收在F-PDCH上的数据的，以及速率、分组数量和类似的信息。
发送和重发射协议可被建立以保证发射到移动站的分组在发射后到达。当移动站在前向数据信道上接收到一个分组时，它向基站发送确认。该确认可在反向确认信道(R-ACKCH)上被发送。如果在基站向一个移动站进行发射之后，其确认没能到达，该基站重新发射该分组。在一个示范实施例中，基站将试图4次重发一个分组。
移动站也可在反向链路上向基站发射数据。一个用于反向链路数据传输的信道称为反向补充信道(R-SCH)。一反向链路控制信道用于指示在R-SCH上发射的数据速率，称为反向速率标示信道(R-RICH)。
在前向数据信道，或F-PDCH上发射的数据，可以使用一个或多个Walsh编码进行扩展。在一个示范实施例中，数据可使用28个Walsh编码来覆盖。如上所述，可用于F-PDCH传输的传输功率的量，以及需要的Walsh信道的数量，会根据语音及其他数据信道的改变而改变。需要基站向移动站通信即将进行的传输将要使用的Walsh信道的数量，它们处于哪一个Walsh信道上，以及在Walsh信道上数据将要被调制的顺序。这一组集成的信息被称为Walsh空间。
图2说明了示范基站104。为了简明，仅仅一个关于该描述的部件的子集被图示。前向链路信号从天线210被发射而反向链路信号从天线210上被接收。前向链路信号在发射器250中生成，发射器250图示为与编码器260可通信地耦合。发射器250可以使用本领域中所熟知的多种技术来处理用于传输的数据。这种处理的是范例包括Walsh覆盖，伪随机噪声(PN)扩展，交错，编码，诸如上变频的射频处理(RF)和载波调制，以及类似的处理。当在F-PDCH上发射数据时，发射器250用在当前Walsh空间中定义的相应的Walsh函数来覆盖适当的数据符号。编码器260可以作为一部分包括在发射器250中，但是在图2中为了后面讨论的简明图示为一个分开的元件。编码器260可使用多种编码方案，例如包括循环冗余校验(CRC)编码，卷积或块编码，turbo编码，以及类似的编码。在其他可以通过发射器250及天线210在前向链路上发射的数据，例如，在上面图1中所描述的分组数据，是在消息生成器240中生成的消息。在消息生成器240中生成的消息可以是用于F-PPDCH或F-SPDCCH上的控制消息，它们在发射器250中被处理和发射。
反向链路信号从天线210被递送到接收器220，在接收器220中，使用各种本领域内熟知的处理来从反向链路信号中恢复数据。可在接收器220中进行的处理的例子包括放大、射频下变频、解调(包括PN解扩展和Walsh去覆盖)、合成、去交错、解码以及类似的处理。
来自接收器220的数据具有不同的目的，其中的一个图示为消息解码器230。消息解码器230可解码发送自一个或多个移动站的多个消息，诸如上述的反向链路消息。消息生成器240响应消息解码器230，在消息生成器240中根据反向链路消息中载有的信息生成一些前向链路消息。其范例将在下面的多个实施例中消息描述。注意到一个典型的基站包括用于互连及管理多个所述的功能块的中央处理器(CPU)或数字信号处理器(DSP)(CPU或DSP没有图示)。事实上，图2中的多个块包括消息生成器240和消息解码器230，可在CPU或DSP上运行处理。图示的功能块仅仅是为了讨论简明，熟知本领域的人员应当认识到通过专用硬件、CPU或DSP、或者他们的组合的种种方法来实施这里所描述的功能块都在本发明的范围之内。消息解码器230以及消息生成器240之间的可通信链路可包括多个没有图示的块，例如前述的CPU或DSP。
图3说明了示范移动站106。为了简明，仅仅一个关于该描述的部件的子集被图示。反向链路信号从天线210被发射而反向链路信号从天线310上被接收。反向链路信号在发射器350中生成。发射器350可以使用本领域中所熟知的多种技术来处理用于传输的数据。这种处理的是范例包括Walsh覆盖，伪随机噪声(PN)扩展，交错，编码，诸如上变频的射频处理(RF)和载波调制，以及类似的处理。在其他可以通过发射器350及天线310在反向链路上发射的数据是在消息生成器340中生成的消息。在消息生成器240中生成的消息可以是诸如信道质量、确认、速率信息和类似的消息。范例包括R-CQICH、R-ACKCH、和R-RICH，每一个都在发射器350中被处理和发射。
前向链路信号从天线310被递送到接收器320，在接收器320中，使用各种本领域内熟知的处理来从反向链路信号中恢复数据。可在接收器320中进行的处理的例子包括放大、射频下变频、解调(包括PN解扩展和Walsh去覆盖)、合成、去交错、解码以及类似的处理。解码器360被图示为可通信地耦合于接收器320。解码器360可以作为接收器320中的一部分包括在接收器320中，但是在图3中为了后面讨论的简明图示为一个分开的元件。解码器360可以按照一种或多种本领域内熟知的解码方案进行解码。当在F-PDCH上接收数据时，接收器320使用在当前Walsh空间中定义的相应的Walsh函数去覆盖适当的数据符号。
来自接收器320的数据具有不同的目的，其中的一个图示为消息解码器330。消息解码器330可解码发送自一个或多个移动站的多个消息，诸如上述的前向链路消息。消息生成器340响应消息解码器330，在消息生成器340中根据前向链路消息中载有的信息生成一些反向链路消息。其范例将在下面的多个实施例中消息描述。注意到一个典型的基站包括用于互连及管理多个所述的功能块的中央处理器(CPU)或数字信号处理器(DSP)(CPU或DSP没有图示)。事实上，图3中的多个块包括消息生成器340和消息解码器330，可在CPU或DSP上运行处理。图示的功能块仅仅是为了讨论简明，熟知本领域的人员应当认识到通过专用硬件、CPU或DSP、或者他们的组合的种种方法来实施这里所描述的功能块都在本发明的范围之内。消息解码器330以及消息生成器340之间的可通信链路可包括多个没有图示的块，例如前述的CPU或DSP。
图4是说明向移动站通信Walsh空间信息的方法的一个实施例的流程图。在广播信道上发送一消息，称为前向广播控制信道(F-BCCH)，包含Walsh的数量和用于多个前向信道的信道的数量，包括F-PPDCCH、F-SPDCCH和F-PDCH。在一个示范实施例中，F-PDCH可使用28个Walsh函数。用于传输和接收F-PDCH的函数的列表这里称为Walsh列表。在另一个实施例中，在F-BCCH上的Walsh列表在传输时使用一个缺省的列表。一个Walsh列表的范例如表1所示。在该范例中，使用的函数是31、15、30、14等等。作为对Walsh列表的补充，基站和移动站需要同意应用于多个Walsh函数中的符号的顺序以推进适当的解码。一种解决方法是使用Walsh列表的顺序，尽管任何选择Walsh函数的方法都落在本发明的范围之内。是否使用缺省的列表图示在图4的判决框410中。如果不使用，进入框420并广播该Walsh空间列表。如果一个缺省的调制顺序，诸如Walsh列表的顺序没有被指定，该调制顺序也可以在框410中通过广播该调制顺序来指定。
                             表1
  用于F-PDCH的缺省Walsh空间(在32个空间中)
    31
    15
    30
    14
    29
    13
    28
    12
    27
    11
    26
    10
    25
    9
    24
    8
    23
    7
    22
    6
    21
    5
    20
    4
    19
    3
    18
    2
当整个Walsh空间都被定义时，用于F-PDCH上的任何具体传输的子空间可用一个简单的数字来指示，这里称为Walsh空间标示，或者WALSH_SPACE。Walsh空间标示指定将使用多少Walsh函数。Walsh列表以及相关的调制顺序然后可与Walsh空间标示一同使用以鉴别用于数据通信中的Walsh函数。对应于WALSH_SPACE等于6的范例Walsh子空间如表2所示。在该范例中，6个Walsh函数将被使用，它们是31、15、30、14、29和13，并以上述的顺序。在框430中，Walsh空间必须在开始时发射到所有的移动站。当Walsh空间改变时，Walsh空间标示必须被发送以鉴别新的Walsh空间。这在图4中图示为判决框440，其中当Walsh空间不变时，流程回到判决框440，当改变时，进入框430以发送Walsh空间标示。
                             表2
    示范Walsh空间WALSH_SPACE＝6
    31
    15
    30
    14
    29
    13
任何数量的不同表都在本发明的范围内被支持。表3图示了另一个缺省Walsh空间，适合作为用于在诸如F-PDCH的信道上进行数据传输期间分配Walsh信道的缺省Walsh列表。
              表3
  另一个用于F-PDCH的缺省Walsh空间(在32个空间中)
    31
    15
    23
    7
    27
    11
    19
    3
    29
    13
    21
    5
    25
    9
    30
    14
    22
    6
    26
    10
    18
    2
    28
    12
    20
    4
    24
    8
在一个示范实施例中，Walsh空间标示在消息中被发送，一个范例在表4中图示。在该范例中，消息具有13个信息位，其中6位分配给多重接入控制标识标示(MAC-ID)，7位用于标示分组结构。在该示范实施例中，MAC-ID为0指示控制，可用于向所有的监测该基站的传输的移动站进行广播。对于剩下的7个位，2位用于指示信息的类型而5位用于指示使用的Walsh函数的数量。在该实施例中，CON_INFO_TYPE可用于指示消息包含一Walsh空间标示。WALSH_SPACE是一个5位的数字指示使用的Walsh函数的数量。消息可在控制信道上被发送。在一个示范实施例中，Walsh空间标示消息在F-SPDCCH上被发送。
                  表4
    字段     长度(位)     值
    MAC_ID     6     000000
    CON_INFO_TYPE     2
    WALSH_SPACE     5
在1xEV-DV提议中，在诸如F-SPDCCH的控制信道上的消息可使用1、2或4个时隙分组来发射。当使用8时隙的F-PDCH格式时，使用4时隙的F_SPDCCH格式。这样，就可能使用剩余的4个时隙在一个4时隙的F_SPDCCH消息中发射WALSH_SPACE。如果不使用8时隙的F-PDCH传输，Walsh空间标示消息可能需要在F-SPDCCH上使用前向链路容量来发送。
图5说明了该方法的一个实施例的流程图。当不需要Walsh更新时，流程在判决框510自身循环。当要求Walsh更新时，进入判决框520，已确定是否在某一时刻F-PDCH被发射而控制消息没有被发射。如果是这样，进入框530并使用空闲的控制消息发射Walsh空间标示消息。如果不是，进入框540并使用指定的控制消息发射Walsh空间标示。
在某一种情况下，当信道仅用于数据操作(所有的28个Walsh编码可用)时出现8时隙分组的比例较低。在这种情况下，Walsh空间的变化要求在控制信道上Walsh空间标示消息的特别传输，这会降低整个系统的容量。然而，在这种情况下，Walsh空间不会剧烈的变化，因而对整个系统的影响是很小的。
当一些信道被分配用于语音其他非F-PDCH服务时，Walsh空间会更剧烈的变化。在这种情况下，由于可用功率的量减少了，将存在更大比例的8时隙传输。
通常，每当基站改变Walsh空间时，就需要发射Walsh空间标示。在一个示范实施例中，Walsh空间信息可在呼叫建立期间使用IS2000标准中定义的扩展信道分配消息(ECAM)来发送给移动站。如果Walsh空间依次变化，基站可使用F-SPDCCH消息和Walsh空间标示来更新移动站。
另外，可能会有这样的情况，移动站希望通知基站对于Walsh空间信息的需求。例如，当移动站进行切换或请求来自新的小区或扇区的F-PDCH传输时，移动站可能需要使用Walsh空间信息来更新。移动站可以使用很多种技术来将这种需求传递给基站。
在一个实施例中，在图6中说明，移动站需要Walsh空间信息，如步骤610所示。移动站通过不发射反向质量标示，例如R-CQICH来向基站传递这种需求。如果基站没有收到R-CQICH，它就不向该移动站发射数据，但是可以发射Walsh空间信息作为代替。在另一个实施例中，如图7所示，步骤710，移动站通过在R-CQICH上发射特殊的值来表示需要Walsh空间信息，例如一个不用于正常的操作的值。后一种方法在来自移动站的传输有些时候没有被接收到时比较有效。
这些方法中的每一种可用于触发基站在前向链路上发送Walsh空间信息。使用另一种方法，如图7所示，即在R-CQICH上的特殊的值，可用于在切换期间或要求一个已经处于激活组中的小区或扇区是促进发射到移动站的Walsh空间信息更新。R-CQICH包含对应于一个特定基站的载波-干扰(C/I)信息。移动站在进行切换后可发送该特殊值以及新的基站标示，而基站知道它需要发送Walsh空间信息。一种使用C/I消息的Walsh覆盖来指定消息到一基站的系统在美国专利申请序列号No.08/963386的未决的美国专利申请中公开，题为“高速分组数据传输的方法和装置”(“METHOD AND APPARATUS FOR HIGHER RATE PACKET DATA TRANSMISSION”)递交于1997年11月3日，转让给本发明的受让人。
图8说明了另一种用于通信对于Walsh空间信息的需求的方法，在步骤810中所示。在步骤820，移动站在R-CQICH上发送信道质量标示，例如，以普通的方式。在步骤830中，特殊的值在一个其他反向控制信道上被发送。例如，一个值在速率指示信道上，比如可以使用R-RICH，只要该信道不是用于另外指示有效的速率。或者，特殊值可在确认信道上被发送，例如R-ACKCH。另一种方法是具有一专门用于此功能的信道。通过使用另外的信道，基站从移动站获得信道质量标示信息并因此允许基站使用该信道质量标示信息来选择一个信道质量好的时刻发送Walsh空间信息。这增加了移动站精确接收该信息的可能性，降低了用于发射Walsh空间信息的功率量，或者两者皆是。
为了确定没有从移动站的信道质量反馈时接收Walsh空间信息的错误概率，可以使用长周期衰减统计。例如，对于1％的前向错误比率(FER)，控制信道需要至少18dB的Eb/Nt(单位比特能量/热噪声)，在1路径瑞利衰减环境中大约是30Km/hr。需要的Ec/Ior(单位码片的能量/从基站发射的总能量)由下式给出：
E c I or = ( E b N t ) ( R W ) ( 1 G )   等式1
其中R是数据速率，W是传输带宽，而G是几何学(移动站监测的小区功率占总小区功率的比率)，单位是dB。消息包含29个位，这样用于1时隙情况所要求的Ec/Ior为0.7dB-G。很明显，在小区边界处没有足够的功率用于探测(G为0dB或更少)。然而，如果Walsh空间信息是中继的，而在两个中继站之后要求1％的FER(假设中继站之间的衰减是独立的)，则要求的Eb/Nt为大约8dB而要求的用于1时隙情况的Ec/Ior为-10.3dB-G。这样，通过使用信道功率中相对比较大的部分，Walsh空间标示能可靠地发射到移动站。另一个实施例，不要求如此大比例的信道功率用于提供可靠传输，在下面讨论。
另一种用于通信Walsh空间信息的方法是使用连续发射的码分复用信道。该信道这里称为前向Walsh标示信道，或F-WICH。使用该方法具有允许Walsh空间以较低功率发射的优点。移动站可以将从Walsh空间信息接收的能量合成。通过中继该信息而引入的时间分集将平滑衰减处理。更进一步，由于信息时连续广播的，移动站不需要向基站传递对于Walsh空间信息的需求。
在一个示范实施例中，20ms的帧和长度为256的Walsh函数可被用于F-WICH。每个帧将有96个可用的符号。可以使用简单的块编码，例如(24，7)编码重复4次，类似于用于R-RICH的编码，就如1xEV-DV提议中所定义的。
基站连续发送F-WICH。当Walsh空间变化时，在空中真正的改变之前，基站用1帧加上几个(例如，2)时隙发射新的Walsh空间标示。在IS-95和cdma2000空中接口的文章中，一个时隙的持续长度与一个功率控制组相等，都是1.25ms。图9图示了该相关时序。WALSH_SPACE在F_WICH中发射。20ms加上一些数量(例如，2)的时隙，然后这16个对应于更新的WALSH_SPACE的时隙将在F-PDCH上发射。
移动站对F_WICH上的每个帧进行解码。如果F_WICH没有正确地接收，移动站可以使用多种策略。其一是假设WALSH_SPACE的预定值，对于WALSH_SPACE不经常改变的情况很有用。其二是等待新的F_WICH传输。其他技术，比如上述那些结合图6-8描述的可被移动站用于告知基站。当，如上所述，不需要基站知道移动站没有正确地接收Walsh空间信息，因为该信息在被连续发射，还有其他可使通信有效的考虑。
例如，在1xEV-DV提议中，使用重发射方案所以分组可以被递送到移动站最多4次，并等待分组的确认。如果移动站不具有正确的Walsh空间，则所有4个传输都很有可能被错误地接收(即使信道在传输期间是好的)。上层重发射协议(例如，RLP)将正确地维持这种情况，但在向一个不具有接收能力的移动站进行发射时系统资源和容量会浪费。所以基站可能希望接收来自未接收到Walsh空间的移动站的标示，以在该移动站重新能够接收之前避免向该移动站进行发射。移动站可以通过不发射该信道质量标示来通信这种情况，例如图6中图示的R-CQICH。或者，可以如图7所示发射信道质量标示的特殊值。另外其他反向信道也可被用于指示移动站的缺乏有效Walsh空间解码，例如反向速率标示，或者R-RICH，或者确认信道，或者R-ACKCH。
如果移动站没有在F-WICH上在一个帧中正确接收Walsh空间标示，它可以将之前接收的帧中的编码符号和当前帧中进行合成。这提供了额外的3dB能量用于解码Walsh空间标示。然而，如果Walsh空间标示在从一个传输到另一个传输之间发生了变化，就有很大的可能性该传输不能被解码。这样，当Walsh空间标示不经常变化时，可以使用这种方法。
说明用于发送和接收F_WICH的方法的一个示范实施例的流程图如图10所示。框1010表示基站连续发射F_WICH。进入框1020，移动站接收F_WICH的下一帧。进入判决框1030。如果，在判决框1030中，F_WICH被正确地解码，进入框1040以发射反向信道质量标示，例如在R-CQICH上。回到框1020以接收下一帧。
如果，在判决框1030中，F_WICH没有被正确地解码，进入框1050，并将该帧中的符号和之前的帧中的符号进行合成。进入判决框1060。在判决框1069中，如果F_WICH从合成的符号中被正确地解码，进入框1040并发射反向信道质量标示，如上所述。如果合成的符号没有被正确地解码，进入框1020以接收下一帧，如上所述，或进入选项框1070(用虚线表示)，以告知基站F_WICH没有被正确地接收。多种用于告知基站的方法已在上面描述，包括制止发射反向信道质量标示，发送特殊的信道质量标示值，在另一个反向信道上发送特殊的值，以及类似的方法。从框1070，进入框1020以接收另一帧。表6概述了使用不同的判决规则的多种可能的结果，使用解码结果用于两个连续的帧，标记为i-1和i。
在另一个实施例中，使用分开的码分复用信道，比如F_WICH，能被用于减少由于移动站在F_WICH上接收一个不正确的WALSH_SPACE值而带来的问题。在一个实施例中，基站和移动站中的循环冗余校验(CRC)编码器被使用WALSH_SPACE的当前值初始化。例如，基站中的编码器260和移动站中的解码器360可被用于计算合适的CRC。如果当基站改变了WALSH_SPACE而移动站没有正确地更新它的WALSH_SPACE版本，分组头部将在F-SPDCCH上被正确解码的可能性将很小。结果，移动站将不能接收那个传输的子分组。作为可能的可选方案，基站260和移动站360中的错误校正编码器(例如，卷积编码器)的初始状态被使用WALSH_SPACE的当前值进行初始化。需要理解的是，这里描述的其他规则(就如图10或表6中给出的)也可用于该可选实施例中。
                           表6
帧i-1的结果 帧i的结果 执行的动作
好 好 使用来自帧i的WALSH_SPACE
坏 好 使用来自帧i的WALSH_SPACE
好 坏 使用来自帧i-1的WALSH_SPACE(注意到如果WALSH_SPACE变化了，F-SPDCCH头部将不会被正确地解码)
坏 坏 合成来自帧i-1和帧i的能量。如果它被合适的解码，则使用来自合成的帧的WALSH_SPACE。如果没有，使用最新的之前可用的WALSH_SPACE。同样如果WALSH_SPACE变化了，F-SPDCCH头部将不会被正确地解码
如以前，如果移动站不具有正确的WALSH_SPACE标示，这可能是由于切换，或在F_WICH上接收的更新的错误，移动站能警告基站使用任何技术，比如上面结合图6-8讨论的技术。基站接下来能避免向那个移动站发送数据直到它具有正确接收的WALSH_SPACE。这可以避免浪费系统资源用于向不具备正确接收能力的移动站发射数据。
图11说明了刚刚描述的方法的一个实施例的流程图。移动站在框1110中接收帧i。进入判决框1115以确定如果帧i解码正确。如果这样，使用包括在帧i中的WALSH_SPACE。在框1160中使用WALSH_SPACE来初始化解码器，在框1165解码数据控制信道，在框1170中增加i，在步骤1110中处理接收下一帧，并重复该处理。
如果在判决框1115中帧i没有被正确解码，进入框1125以确定如果前一帧，i-1，是否被正确解码。如果是，进入框1155并使用来自前一帧的WALSH_SPACE。不需要合成帧，因为如果Walsh空间没有变化，WALSH_SPACE的前一个值是有效的，而如果没有变化，合成这两个不同的值很可能会是错误的。如果Walsh空间变化了，则控制信道行有可能是不可解码的，因为解码器初始化不是当前进行的。在框1160中用WALSH_SPACE对解码器进行初始化，在框1165中解码数据控制信道，在框1170中增加i，进入框1110以接收下一帧i，并重复该过程。
如果，在判决框1125，前一个帧i-1，没有被正确地解码，进入框1130以合成来自两个帧的符号。进入判决框1135以确定是否合成的帧被合适地解码了。如果是，使用来自合成帧的WALSH_SPACE。在框1160中使用WALSH_SPACE来初始化解码器，在框1165中解码数据控制信道，在框1170中增加i，进入框1110中接收下一个帧1110，并重复上述过程。
如果，在判决框1135中，合成的帧没有被正确地解码，则进入框1145。使用先前可用的WALSH_SPACE。如果Walsh空间没有变化，则该值将是有效的。如果变化了，则，如前所述，使用解码器初始化时的WALSH_SPACE值将不能合适地解码控制信道。在框1160中使用WALSH_SPACE初始化解码器，在框1165中解码数据控制信道，在框1170中增加i，进入框1110中接收下一个帧1110，并重复上述过程。另外，如框1145和1160之间所示的选择框1150(用虚线表示)，以告知基站F_WICH没有被正确地接收，可以使用任何一种在上面描述方法。需要注意的是其他实施例可以在移动站没有正确地接收F_WICH的任何时候在框1150中告知基站F_WICH没有被正确地接收。
通常，一个高可靠度的信道要求很多的传输功率，尤其是在缓慢衰减的环境中。然而，用于连续发射F_WICH所要求的功率却是较低的。这是因为WALSH_SPACE被中继，这样就提供了有效的交错，在示范实施例中，为40ms。更进一步，如果移动站处于衰减，则载波-干扰比较低，基站将不在分组数据信道，例如F-PDCH上向该移动站进行发射。这样，就不需要移动站具有正确的Walsh空间信息。只有当信道变好时才要求正确的Walsh空间信息，这样基站就可能选择该移动站用于传输。
在一个示范实施例中，4dB的Eb/Nt对于该信道来说是合适的。由于传输速率很低，要求的Ec/Ior大概为-33dB。支持这样的Ec/Ior只需要横小的前向链路容量。
本发明的多个实施例，一些在上面描述，也可应用于切换环境。在切换之前，基站可以向移动站发射多个消息。通用邻居列表消息(UNLM)或其他邻居列表消息的NGHBR_CONFIG字段指示F-PPDCCH和F-SPDCCH是否是当前的以及它们的Walsh分配是否和当前基站中的相同。例如，如果NGHBR_CONFIG字段等于‘000’，则它们是相同的。不重新使用UNLM的NGHBR_CONFIG字段，而使用一个新的字段，NGHBR_CONFIG_PDCH能被用于传递该信息。在这种情况下，单个的位可指示是否F-PPDCCH和F-SPDCCH是当前的以及它们的Walsh分配是否和当前基站中的相同。
当移动站从基站接收切换消息时，基站一般在切换后立即发射扩展邻居列表更新消息(ENLUM)。在该消息中，基站可包括下列信息：是否F-PPDCCH和F-SPDCCH是当前的，F-PPDCCH和F-SPDCCH的Walsh分配，以及F-PDCH的Walsh列表。注意到单个的位可用于表示前两个项目。还可以使用另两个位；第一个位表示是否使用缺省的F-PDCH的Walsh列表，第二个位用于表示现有的F-PDCH的Walsh列表(如果不同于缺省的)是否可用。如果缺省的或现有的F-PDCH的Walsh列表没有被使用，则基站必须向移动站发送F-PDCH的Walsh列表。作为扩展邻居列表更新消息的替代，基站可以在切换消息中发送这个消息，比如切换导向消息。
图12说明了该切换方法的的一个实施例的流程图。在框1210中，基站指导移动站进行切换。在框1220中，基站发送消息以指示缺省或现有的Walsh列表是否可用。进入判决框1230以确定是否其中一个列表能被使用。如果是这样，进入框1250进行切换，使用任何一个有效的列表。如果不是，进入框1240并发送更新的Walsh列表供移动站使用。然后在框1250中进行切换。
需要注意的是，上面所描述的所有实施例，方法步骤能进行互换而不脱离本
发明的范围。
熟悉本领域的人员应该理解可以使用不同的工艺和技术来表示信息和信号。比如，贯穿于上述说明中的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和芯片可以用电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或者任何他们的组合。
熟悉本领域的人员还应该认识到和这里公开的实施例相关的各种图示的逻辑框图、模块、电路和算法步骤可以通过电子硬件、计算机软件或者它们的组合来实现。为了清楚地表示硬件和软件的互换性，通常以功能性描述的形式来说明上述的各种图示的部件、框图、模块、电路和步骤。这些功能是用硬件还是软件来实现取决于具体的应用和对总体系统设计的限制。熟练的技术人员对每一个具体的应用都可以用多种方法来实施所述的功能，但是这种实施方式的确定不应该解释为脱离了本发明的范围。
和这里公开的实施例相关的各种图示的逻辑框图、模块和电路可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、特定应用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可变成逻辑设备、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件、或任何为实现所述功能而设计的它们的组合来实现。通用处理器可以是微处理器，或者，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微处理器或状态机。处理器也可以用计算机设备的组合，比如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、和DSP核心连接的一个或多个微处理器或者其他配置来实现。
和这里公开的实施例相关的方法或算法的步骤可以直接嵌入到硬件、由处理器执行的软件模块或者两者的组合中。软件模块可以放置在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬件、可移动磁盘、CD-ROM或其他形式的存储媒介或者本领域中熟知的计算机可读媒介。一个示范存储媒介与处理器相耦合，处理器就能将信息读取自、或写入到存储媒介中。或者，存储媒介也可以集成到处理器上。处理器和存储媒介可以放置在ASIC中。ASIC可以放置在移动站中。或者，处理器和存储媒介可以放置在移动站的离散部件中。
先前的对于所公开的实施例的描述时提供给任何熟悉本领域的人员来实施或使用本发明的。对这些实施例做的各种修改对于熟悉本领域的人员来说是显而易见的，这里所定义的一般原理可以应用于其他实施例而不脱离本发明的思想和范围。这样。本发明的不应该被这里所示的实施例所限而是应该按照这里所公开的原理和创新性特征的最宽范围。

Claims (51)

1.一种Walsh空间分配的方法，包括：
从基站向一个或多个移动站发送Walsh空间标示，所述Walsh空间标示从编程的Walsh函数列表中指定多个Walsh函数，用于数据解调。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括，在所述基站和所述一个或多个移动站用预定义的Walsh函数列表加载所述编程的Walsh函数列表。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括，从所述基站向所述一个或多个移动站发射Walsh函数列表用于编程所述Walsh函数列表。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：
根据变化的可用发射功率改变所述Walsh空间标示；以及
在发生变化后重新发送所述Walsh空间标示。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：
根据变化的可用Walsh函数数量改变所述Walsh空间标示；以及
在发生变化后重新发送所述Walsh空间标示。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述Walsh空间标示控制分组信道所使用的Walsh函数的数量。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述可用Walsh函数的数量根据所分配的数据和语音信道而变化。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Walsh空间标示根据来自一个或多个移动站的请求被发射。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Walsh空间标示包括在一个无关消息的可用空间内。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括发送切换消息，该消息包括一字段，指示编程的Walsh函数列表是否可用于与相邻基站进行通信。
11.一种Walsh空间分配方法，包括：
从编程的Walsh函数列表中计算一Walsh空间标示，该标示指定多个Walsh函数用于数据解调；以及
从基站向一个或多个移动站连续发射所述Walsh空间标示。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：
根据变化的可用Walsh函数的数量改变所述Walsh空间标示。
13.一种Walsh空间分配方法，包括发出对所述Walsh空间信息传输的请求的信令。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述发信令包括禁止传输信道质量标示。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述发信令包括发射一个和信道质量无关的信道质量标示值。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述发信令包括在反向信道上发射一唯一值。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于还包括：
在反向信道上发射信道质量标示；以及
当所述信道质量标示指示信道超过质量阈值时在前向信道上发射所述Walsh空间信息。
18.一种接收Walsh标示信道的方法，该信道包括周期性地从基站发射的Walsh空间标示，所述方法包括对所述Walsh标示信道解码以检测Walsh空间标示。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于还包括，用Walsh空间标示检测确认来向基站发信令。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于还包括，根据否定的Walsh空间标示检测确认而禁止自基站的传输。
21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述解码步骤包括对所述Walsh标示信道的一个时间周期进行解码。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述解码步骤还包括：
当所述Walsh空间标示没有被检测到时，将所述Walsh标示信道的第二时间周期和所述Walsh标示信道的第一时间周期合成；以及
对Walsh标示信道的合成的时间周期进行解码以检测Walsh空间标示。
23.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述发信令步骤包括当检测到所述Walsh空间标示时发射信道质量标示。
24.一种用于Walsh空间分配的方法，包括：
发射Walsh空间标示；
对消息进行编码，所述编码用所述Walsh空间标示初始化；以及
发射经编码的消息。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述编码是卷积编码。
26.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述编码是turbo编码。
27.如权利要求24所述的方法，其特征在于还包括：
接收所述Walsh空间标示；
接收经编码的消息；以及
使用所述Walsh空间标示对经编码的消息进行解码以初始化所述解码。
28.在包括发射控制信道的基站以及周期性发射的Walsh标示信道的系统中，一种用于数据通信的方法，包括Walsh空间标示，所述方法包括：
对所述Walsh标示信道的第一周期进行解码以检测所述Walsh空间标示。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于还包括，如果在所述第一周期中没有检测到所述Walsh空间标示，则对所述Walsh标示信道的第二周期进行解码以检测所述Walsh空间标示。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于还包括：
如果在所述第一或第二周期中没有检测到所述Walsh标示，则合成所述Walsh标示信道的第一和第二周期；以及
对所述合成的周期进行解码以检测所述Walsh空间标示。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于还包括，如果在所述第一、第二、或合成的周期中没有检测到所述Walsh空间标示，则选择一个之前可用的Walsh空间标示。
32.如权利要求28所述的方法，其特征在于还包括，使用所述Walsh空间标示作为初始化值对所述控制信道进行解码。
33.如权利要求28所述的方法，其特征在于还包括，如果在所述第一、第二或合成周期中没有检测到所述Walsh空间标示，则向所述基站发送消息以指示未检测到所述Walsh空间标示。
34.基站，可通信上与多个移动站耦合，所述基站和多个移动站中的每一个都包含一个Walsh函数列表，一个或多个所述Walsh函数用于数据通信，所述基站包括：
消息生成器，用于生成Walsh空间标示消息，所述Walsh空间标示消息包括标识用于数据通信的Walsh函数列表的子集的Walsh空间标示。
35.如权利要求34所述的基站，其特征在于，所述Walsh空间标示为一整数k，所述Walsh函数列表的子集是所述列表中的前k个Walsh函数。
36.如权利要求34所述的基站，其特征在于还包括编码器，所述编码器在对消息编码之前先用所述Walsh空间标示进行初始化。
37.如权利要求34所述的基站，其特征在于，所述消息生成器将所述Walsh空间标示插入到一个非Walsh空间标示消息的消息的未使用空间中。
38.如权利要求34所述的基站，其特征在于还包括消息解码器。
39.如权利要求38所述的基站，其特征在于，所述消息解码器对请求传输Walsh空间标示的消息进行解码。
40.如权利要求38所述的基站，其特征在于，所述消息解码器对确认是否正确接收到所述Walsh空间标示的消息进行解码。
41.移动站，可通信上与基站耦合，所述基站和所述移动站包含Walsh函数列表，一个或多个所述Walsh函数用于数据通信，所述移动站包括：
消息解码器，用于对Walsh空间标示消息进行解码，所述Walsh空间标示消息包括标识用于数据通信的Walsh函数列表的子集的Walsh空间标示。
42.如权利要求41所述的移动站，其特征在于，所述Walsh空间标示为一整数k，所述Walsh函数列表的子集是所述列表中的前k个Walsh函数。
43.如权利要求41所述的移动站，其特征在于还包括解码器，所述解码器在对消息进行解码之前先用所述Walsh空间标示进行初始化。
44.如权利要求41所述的移动站，其特征在于还包括消息生成器，用于生成请求Walsh空间信息的消息。
45.如权利要求44所述的移动站，其特征在于，所述请求Walsh空间信息的消息是一信道质量标示消息，它具有和信道质量无关的唯一值。
46.如权利要求44所述的移动站，其特征在于，所述请求Walsh空间信息的消息是速率标示消息，它具有和速率无关的唯一值。
47.如权利要求44所述的移动站，其特征在于，所述请求Walsh空间信息的消息是一确认消息，它具有和数据确认无关的唯一值。
48.如权利要求44所述的移动站，其特征在于：
当所述Walsh空间标示消息的解码不成功时，所述消息解码器生成一个错误信号；以及
所述消息解码器根据所述错误信号生成请求要求Walsh空间信息的消息。
49.如权利要求45所述的移动站，其特征在于，所述消息解码器包括：
用于保存之前消息的装置；
用于将所保存的之前消息与当前消息进行合成的装置，所述合成的消息用于消息解码。
50.通信系统，包括：
用于从第一站向第二站发送Walsh空间标示的装置，所述Walsh空间标示从编程的Walsh函数列表中指定了用于数据解调的多个Walsh函数。
51.处理器可读媒介运行于进行下列步骤：
从第一站向第二站发送Walsh空间标示，所述Walsh空间标示从编程的Walsh函数列表中指定了用于数据解调的多个Walsh函数。
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