CN1697363A - 用于在移动通信系统中发送控制信息的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种在移动通信系统中发送控制信息的装置和方法。该装置和方法包括根据数据是否被接收和数据是否包含差错产生具有不同预定导频模式的导频信号，并把产生的导频信号插入到物理信道帧的导频字段中作为控制信息，并发送该物理信道帧。

Description

用于在移动通信系统中发送控制信息的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于发送表示在移动通信系统中上行链路分组数据是否被接收的控制信息的装置和方法。尤其是，本发明涉及一种不使用分离信道或代码来发送控制信息的装置和方法。
背景技术
在码分多址(CDMA)移动通信系统中，已经从主要发送/接收语音信号的IS-95标准开发出了能够发送语音和高速数据的国际移动电信(‘IMT’)-2000标准。IMT 2000标准把语音业务、动态图象业务和高质量的互联网搜索业务作为目的。
如上所述，移动通信系统包括用于提供例如语音、数据等信息的各种方案。具有代表性的方案是在通用移动陆地系统(UMTS)通信系统中的高速下行链路分组接入(‘HSDPA’)方案。
通常，HSDPA方案是使用高速下行链路共享信道(‘HS-DSCH’)的数据传输方案的通用术语，该共享信道是支持高速下行链路分组数据传输的下行链路数据信道，并且是与HS-DSCH相关的控制信道。另外，已经建议了自适应调制和编码(‘AMC’)方案、混合自动重传请求(‘HARQ’)方案和快速小区产生(‘FCS’)方案以支持高速下行链路分组数据业务。在下文中，将描述HARQ方案、特别是n-信道的停止和等待混合自动重传请求(‘n-信道SAWHARQ’)方案。
HARQ方案已经使用下面两种方法来提高自动重传请求(ARQ)方案的传输效率：一个方法是执行用户设备(‘UE’)和节点B之间的重传请求以及应答；另外一个方法是使UE暂存具有差错的数据，把存储的数据与相应数据(具有差错的数据)的重传数据相组合，并解码组合的数据。在单一信道SAWHARQ方案中，只是在接收到用于先前分组数据的ACK后发送下一个分组数据。然而，由于在这种方式中只是在接收到用于先前分组数据的ACK后才发送下一个分组数据，所以可能出现这样一种情况，即，在接收到用于先前分组数据的ACK之前不会发送当前分组数据。
在n-信道SAW HARQ方案中，在没有接收到用于先前分组数据的ACK的情况下，连续发送多个分组数据，从而可以提高信道的使用效率。也就是说，在UE和节点B之间设置n个能够通过特定时间或信道号互相区别开的逻辑信道。接收分组数据的UE识别接收分组数据经其进行发送的信道并对接收的分组数据执行必要的处理。例如，UE根据分组数据被接收的顺序重构分组数据或对分组数据实行软组合。
下面的表格1和2示出了在移动通信系统的下行链路和上行链路中使用的物理信道。
表1
  下行链路物理信道   功能
  DPDCH   专用物理数据信道
  DPCCH   专用物理控制信道
  CPICH   公共导频信道
  P-CCPCH   主公共控制物理信道
  S-CCPCH   辅助公共控制物理信道
  SCH   同步信道
  PDSCH   物理下行链路共享信道
  AICH   获取指示符信道
  AP-AICH   接入前置码获取指示符信道
  PICH   寻呼指示符信道
  CSICH   CPCH(公共分组信道)状态指示符信道
  CD/CA-ICH   CPCH冲突检测/信道分配指示符信道
  HS-PDSCH   高速物理下行链路共享控制信道
  HS-SCCH   高速共享控制信道
表2
  上行链路物理信道   功能
  DPDCH   专用物理数据信道
  DPCCH   专用物理控制信道
  PRACH   物理随机接入信道
  PCPCH   物理公共分组信道
  HS-DPCCH   高速专用物理控制信道
下行链路物理信道通过正交可变扩频因子(‘OVSF’)代码互相区别开。
在移动通信系统中，可以引入一种与通过下行链路支持分组数据业务的方案相类似的方案以通过上行链路支持分组数据业务。也就是说，与下行链路类似，引入了停止和等待自动重传请求(SAW ARQ)方案和n-信道SAW HARQ方案。
在使用ARQ方案和n-信道SAW HARQ方案的上行链路分组数据业务中，将描述借助于下行链路发送考虑到所述分组数据是否已经被无误接收的控制信息(‘ACK/NACK’)的方案。通过下行链路发送ACK/NACK信息的方案可以分类为时分复用方案和码分复用方案。在下文中，将参考图1描述时分复用方案以及参考图2描述码分复用方案。
图1示出了下行链路物理信道。下行链路物理信道的种类和功能显示在表1中。参考图1，在通过穿孔物理信道数据获得的空间中时分复用ACK/NACK信息，然后再发送它。也就是说，物理信道传送包含在其中不发送数据的预定间隔中的ACK/NACK信息。
图2是示出了一个处理，通过该处理，经过下行链路物理信道发送码分复用ACK/NACK信息。参考图2，除了传送数据的传统物理信道之外，还产生用于发送ACK/NACK信息的分离物理信道，并且通过产生的物理信道发送ACK/NACK信息。正如上面所描述的，通过OVSF码互相区别开发送ACK/NACK信息的物理信道和传统物理信道。此外，用于发送ACK/NACK信息的物理信道可以包含指出ACK/NACK信息传输信道的控制信息。
在图1所示的方案中，由于必须把ACK/NACK信息插入到传统物理信道的预定间隔中，所以经过传统物理信道发送的数据可能被丢失。再者，在图2所示的方案中，虽然通过传统物理信道发送的数据没有被丢失，但是必须使用被生成用于发送ACK/NACK信息和附加OVSF代码的物理信道的功率。
发明内容
因此，本发明是为解决现有技术中所发生的上述问题而研制的，和本发明的一个目的是提供一种不使用分离信道发送用于分组数据的控制信息的装置和方法。
本发明的另一个目的是提供一种在不丢失数据的情况下发送用于分组数据的控制信息的装置和方法。
本发明的另一目的是提供一种装置和方法，其能够通过不使用分离信道或代码发送控制信息来防止系统传输性能的恶化。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种在移动通信系统中发送考虑到数据是否已被接收的信息的方法。该方法包含根据数据是否被接收和数据是否包含差错来产生具有不同预定导频模式的导频信号，并且把所产生的导频信号插入到物理信道帧的导频字段中作为控制信息，并发送该物理信道帧。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种在移动通信系统中发送考虑到数据是否已被接收的信息的方法。该方法包含检测插入到物理信道帧的导频字段中作为发送数据的控制信息的导频信号，并且基于检测的导频信号的导频模式确定数据是否被接收和数据是否包含差错，以及基于确定的结果决定数据是否被重传。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种在移动通信系统中接收关于发送数据是否被接收信息的装置。该装置包含根据数据是否被接收和数据是否包含差错产生具有不同预定导频模式的导频信号的导频模式产生器，把产生的导频信号插入到物理信道帧的导频字段中作为控制信息的导频模式插入单元，以及用于调制和发送该物理信道帧的调制器。
为了完成上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种在移动通信系统中接收有关发送数据是否被接收的信息的装置。该装置包含检测插入到物理信道帧的导频字段中作为发送数据控制信息导频信号的信道估计器，以及通过检测的导频信号的导频模式决定数据是否被接收和数据是否包含差错并且通过检验结果决定数据是否被重传的分组信道调整器。
附图说明
从下面结合附图的详细描述中，本发明的上述和其它目的、特征和优点将更加明显，其中：
图1是说明根据现有技术在物理信道中时分复用控制信息过程的视图；
图2是说明根据现有技术在物理信道中码分复用控制信息过程的视图；
图3是说明根据本发明第一实施例的发送机结构的框图；
图4是说明根据本发明第一实施例的接收机结构的框图；
图5是说明根据本发明第一实施例控制信号提取器结构的框图；
图6是说明根据本发明第一实施例在发送机和接收机中执行的操作的流程图；
图7是说明根据本发明第二实施例的发送机结构的框图；
图8是说明根据本发明第二实施例的接收机结构的框图；
图9是说明根据本发明第二实施例的信道估计器结构的框图；
图10是说明根据本发明第二实施例在发送机和接收机中执行的操作流程图；
图11是说明根据本发明第三实施例的发送机结构的框图；
图12是说明根据本发明第三实施例的接收机结构的框图；
图13是说明根据本发明的第三实施例的信道估计器结构的框图；
图14是说明根据本发明第三实施例在发送器和接收器中执行的操作的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述根据本发明的实施例。在下面本发明的描述中，为了简洁，将省略包含在这里的已知功能和结构的详述。
本发明提供了一种无需通过分离代码或时间发送控制信息由传统导频信道的符号/比特模式发送/接收控制信息的方案。本发明公开了三个实施例。第一实施例提供了一种通过物理信道(‘DPCH’)的导频字段发送作为控制信息的ACK/NACK的方案。第二实施例提供了一种使用DPCH的导频字段作为参考以支持无线电波束形成和通过导频字段同时发送作为控制信息的ACK/NACK的方案。第三实施例提供了一种根据产生的正交模式集发送作为控制信息的ACK/NACK/MISS的方案。在第三实施例中，仅仅描述发送作为控制信息的ACK/NACK/MISS的方法。再者，除了ACK/NACK/MISS，在不脱离本发明的范围下，也发送其它控制信息。
第一实施例
在下文中，将参考附图详细描述本发明的第一实施例。
本发明建议的第一实施例涉及一种通过对现有下行链路DPCH的导频字段相位调制来发送ACK/NACK信息的方法。在第一实施例中，假定专用信道的相位参考是公共控制信道(CPICH)。在时分复用专用物理控制信道(DPCCH)(也就是说，控制信道)和专用物理数据信道(DPDCH)(也就是说，数据信道)之后发送下行链路物理信道(DPCH)，也就是专用信道。更进一步，通过DPCCH发送指定信道的相位参考。也就是说，通过DPCCH发送能够作为参考使用的导频字段，该导频字段支持专用信道估计和无线电波束形成以进行信道补偿。在本发明的第一实施例中，CPICH代替了了导频字段的角色。
图3是说明根据本发明的第一实施例发送ACK/NACK信息的发送机结构的框图。
在下文中，将参考图3描述根据本发明第一实施例发送ACK/NACK信息的发送机的结构。发送机包括DPDCH产生器300，DPCCH产生器302，复用器304，导频比特插入单元306，调制器308，导频比特产生器312，ACK/NACK信息变换器314和乘法器310。
已经从UE上接收上行链路分组数据的节点B解调接收的数据。作为解调的结果，节点B分析接收的数据是否包含差错并产生ACK/NACK信息。当接收的数据包含差错时，节点B产生请求重传该分组数据的NACK信息。相反，当接收的数据不包含差错时，节点B产生不请求重传该分组数据的ACK信息。产生的ACK/NACK信息被发送到ACK/NACK信息变换器314。
ACK/NACK信息变换器314根据接收的ACK/NACK信息产生特定的ACK/NACK信号。也就是说，当接收的信息是ACK信息时，ACK/NACK信息变换器314产生具有+1值的信号。相反，当接收的信息是NACK信息时，ACK/NACK信息变换器314产生具有-1值的信号。根据接收的信息产生的ACK/NACK信号根据用户的产生可以有不同的值。也就是说，在另外一个实施例中，当接收的信息是ACK信息时，ACK/NACK信息变换器314可能产生-1。相反，当接收的信息是NACK信息时，ACK/NACK信息变换器314可能产生+1。然而，通常，ACK/NACK信息变换器314输出+1作为基本值以及当接收的ACK/NACK信息是ACK信息时产生-1。把ACK/NACK信息变换器314的基本值设置为+1的原因是当没有发送ACK/NACK信息时它必须满足传统标准所建议的条件。ACK/NACK信息变换器314把产生的ACK/NACK信号输出给乘法器310。
同时，导频比特产生器312产生具有预定导频模式的导频信号。产生的导频模式由第三代伙伴合作计划(3GPP)标准TS25.211定义。然而，应该清楚，本发明的实施例可以很容易地运用其它导频模式。产生的导频信号送到乘法器310。乘法器310对接收的导频信号和从ACK/NACK信息变换器314发送来的ACK/NACK信号执行乘法。下面的公式1表示了乘法器310执行的操作。
方程式1
S i ( n ) = A ( i ) × P i ( n ) , n ∈ { PilotField } O , n ∉ { PilotField }
其中Si(n)是乘法器310的输出信号，A(i)是相应于1th时隙从ACK/NACK信息变换器314发送来的ACK信号或NACK信号(也就是说+1或-1)，Pi(n)是相应于1th时隙的下行链路DPCH的导频信号，以及n是表示物理信道时隙的时隙索引并被划分为表示包括导频字段和其它字段的时隙的导频字段。根据方程式1，当n不表示导频字段时，乘法器310输出“0”。包含ACK/NACK信息的导频信号，也就是乘法器310的输出，被发送到导频比特插入单元306。
同时，DPDCH产生器300通过接收的指定信道(‘DCH’)产生DPDCH数据并把产生的DPDCH数据发送到复用器304。DPCCH产生器302通过DPDCH的发送功率控制(‘TPC’)信息和传输格式组合指示符(‘TFCI’)产生DPCCH数据，并把产生的DPCCH数据发送到复用器304。复用器304把通过复用接收的DPDCH数据和DPCCH数据获得的DPCH数据发送到导频比特插入单元306。
导频比特插入单元306输出通过时分复用从乘法器310发送来的信号与DPCH数据获得的DPCH帧。时分复用DPCH帧被调制器308调制，然后通过传输天线被发送。
图4是示出根据本发明第一实施例接收机的结构的框图。通过每个分离路径解调通过DPDCH发送的数据和通过DPCCH发送的控制信号。然而，在本发明的一个实施例中，为了使本发明的主题更清楚，将仅描述处理ACK/NACK信息的处理路径(相关目的)。
在图4所示的接收器中，从发送机发送来的DPCH信号被解调，然后被发送到信道补偿器400。通过调制器402调制在信道补偿器400中经过信道补偿处理的接收信号。更进一步，把在信道补偿器400中经过信道补偿的接收信号发送到ACK/NACK提取器404。ACK/NACK提取器从包含在接收信号中导频信号中提取ACK/NACK信息。后面将参考图5描述ACK/NACK提取器404的详细结构。ACK/NACK提取器404提取的ACK/NACK信息被发送到分组信道调整器406。分组信道调整器406根据接收的ACK/NACK信息决定是否重传先前发送的上行链路分组数据。
在图4中，在信道补偿器400之后导频信号被提取。然而，在另一个实施例中，为了执行信道估计可以使用在信道补偿器400之前提取的导频信号。也就是说，在本发明的这个实施例中，不管信道补偿过程，可以在任一位置提取用于ACK/NACK决定的导频信号。不管导频信号的提取位置，本领域内的技术人员很容易能构造接收机。
图5是示出根据本发明第一实施例ACK/NACK提取器404结构的框图。ACK/NACK提取器404包括DPCH接收判断单元502，DPCH导频提取器500，DPCH导频字段模式检测器504和ACK/NACK判断单元506。在下文中，将参考图5详细描述ACK/NACK提取器404的结构。
DPCH接收判断单元502决定当前接收的信道是否是DPCH。当当前接收的信道是DPCH并且当前时间(时隙)是对上行链路分组信道的信道解码的处理结果(也就是说，ACK/NACK信息)被接收的时间时，图5的其它单元500，504和506工作。
当DPCH接收判断单元502决定接收的信道是DPCH并且当前时间是接收机接收对于信道解码结果信息的时间时，DPCH导频提取器500从接收信号中仅仅提取DPCH信号的导频字段部分并把提取的导频字段部分输出到DPCH导频域模式检测器504，该接收信号是信道补偿器400的输出。下面的方程式2表示发送到DPCH导频字段模式检测器504的信号。
方程式2
ri(n)＝A(i)·|h(i，n)|2·pi(n)，n∈{pilotfield}
其中ri(n)表示1th时隙的nth导频信号，并且h(i，n)是表示1th时隙的nth导频信号已经经历的信道环境的填充(padding)响应信号。DPCH导频字段模式检测器504通过DPCH的时隙格式和在当前被解调的DPCH的一个帧中的时隙号检测在方程式2中所示的DPCH信号的导频字段模式。在一个帧中的时隙号和相应于该时隙号的导频模式由3GPP标准TS25.211定义。然而，本发明的实施例能容易地运用不同于上述导频模式的导频模式，这点是清楚的。下面的方程式3表示从DPCH导频字段模式检测器504输出的信号。
方程式3
Y i = 1 N pilot Σ n - N start N end r i ( n ) · P i * = A ( i ) · | h ( i , n ) | 2 · | P | 2
其中Npilot表示包含在导频字段中的导频符号的数量，Nstart表示导频字段的起始符号索引，Nend表示导频域的结束符号索引和|p|2表示导频符号的功率。在方程式3中，能够具有符号的分量是A(i)。因此，ACK/NACK检测单元506通过从DPCH导频字段模式检测器504发送来的Yi的符号分量A(i)确定是否重传先前发送的上行链路分组数据。在这里，当Yi是正号时，确定已经请求重传先前发送的数据。
图6是说明根据本发明的第一实施例的发送机和接收机的操作的流程图。在下文中，将参考图6详细描述根据本发明第一实施例的发送机和接收机的操作。
在步骤600中，发送机确定当前定时是否是分组数据的确认定时。具体来说，在步骤600中，确定接收分组数据是否包含差错和是否重传该数据。根据确定的结果，当当前定时是确认定时时，执行步骤602。相反，当当前定时不是确认定时时，执行步骤604。在这里，当前定时不是确认定时的情况表示节点B没有接收到从UE发送来的上行链路分组数据这个事实。
在步骤602中，发送机把上行链路分组信号的处理结果转换成二进制ACK/NACK信号。该ACK/NACK信号有+1或-1值。+1值暗示在接收的分组数据中出现差错而值-1暗示在接收的分组数据中没有出现差错。在步骤604中，产生具有作为基本值的值+1的ACK/NACK信号。在步骤606中，发送机把ACK/NACK信号与导频信号相乘并且把相乘结果插入到DPCH帧中。在步骤608中，发送机调制DPCH帧并把调制的DPCH帧发送到接收机。步骤608到步骤610的过程与在无线信道上的发送相对应。
在步骤610中，接收机接收从发送器发送来的DPCH帧并解扩接收的到DPCH信号。然后，执行步骤612。也就是说，接收机执行信道补偿过程。在步骤614中，接收机对经过信道补偿过程的接收信号执行解调和信道解码。同时，在步骤616中，接收机从经过信道补偿过程的接收信号中提取ACK/NACK信号。图5所述是提取ACK/NACK信号的过程。
在步骤618中，接收机基于ACK/NACK信号决定是否重传上行链路分组信号。也就是说，在NACK的情况时，先前发送的分组数据被重传。相反，在ACK的情况时，新的分组数据被重传。在步骤620中，发送机对上行链路分组数据执行解调和解码，确定在上行链路分组数据中是否出现差错，并且把对上行链路分组信道的处理结果发送到步骤602。
通常，当在系统中使用无线电波束形成技术时，通过DPCCH发送的导频字段被用作作在信道估计过程中的相位参考，执行信道估计过程用以产生根据每一UE的正确波束。在这里，当使用在第一实施例中描述的方法时，专用导频的相位根据ACK或NACK被反相并且发送不同于节点B和UE已知的导频模式的导频模式。因此，可能发生信道估计不能执行的情况。相应地，在下文中将描述的第二实施例建议了一种把ACK/NACK信息插入到导频信号中并在使用专用导频在不影响信道估计的情况下发送导频信号的方案。
第二实施例
在下文中，将参考附图详细描述本发明的第二实施例。
在第一实施例中，假定CPICH是专用信道的相位参考。在这种情况中，专用导频信号的相位根据ACK或NACK被反相，以致信道估计不能被执行。相应地，第二实施例建议了一种在不影响信道估计时使用专用导频信号把ACK/NACK信息插入到导频字段的方案。在第二实施例中，当使用波束形成时，使用DPCH的导频字段而不是CPICH作为信道估计的相位参考。
图7是示出根据本发明第二实施例发送ACK/NACK信息的发送机的结构框图。第二实施例建议了一种通过传统下行链路DPCH的导频字段发送ACK/NACK信息的方案。发送机包括DPDCH产生器700，DPCCH产生器702，复用器704，导频模式插入单元706，调制器708和导频模式产生器710。
从UE接收到上行链路分组数据的节点B解调接收的数据。作为解调的结果，节点B分析接收的数据是否包含差错并产生ACK/NACK信息。当接收的数据包含差错时，节点B产生请求分组数据重传的NACK信息。相反，当接收的数据不包含差错时，节点B产生不请求分组数据重传的ACK信息。产生的ACK/NACK信息被发送到导频模式产生器710。
导频模式产生器710根据接收的ACK/NACK信息产生特定的ACK/NACK信号。也就是说，当接收的ACK/NACK信息是ACK信息时，导频模式产生器710产生预置Pi1(n)。相反，当接收的信息是NACK信息时，导频模式产生器710产生预置Pi0(n)。Pi0(n)与传统ith时隙的导频模式相同并且Pi1(n)是定义的与Pi0(n)垂直的新导频模式。把Pi1(n)定义为与大于或等于2的Npilot相关的所有Pi0(n)正交是可能的。ACK/NACK导频信号，作为导频模式产生器710的输出，被发送到导频模式插入单元706。
同时，DPDCH产生器700通过接收的DCH产生DPDCH数据并把产生的DPDCH数据发送到复用器704。DPCCH产生器702通过接收的TPC信息和TFCI产生DPCCH数据，并把产生的DPCCH数据发送到复用器704。复用器704把通过复用接收的DPDCH数据和DPCCH数据获得的DPCH数据发送到导频模式插入单元706。
导频模式插入单元706输出通过时分复用从导频模式产生器710发送来的ACK/NACK导频信号与DPCH数据获得的DPCH帧。时分复用的DPCH帧由调制器708调制，然后通过发送天线发送。
图8是示出根据本发明第二实施例的接收机的结构的框图。在第二实施例中，在信道补偿之前的步骤中恢复出ACK/NACK信息。
在图8所示的接收机中，从发送机发送来的接收信号被解调，然后被发送到信道估计器804和信道补偿器800。信道估计器804通过接收信号执行信道估计处理，并同时从接收信号中提取用作ACK/NACK信息的导频信号。后面将参考图9详细描述信道估计器804。由信道估计器804产生的信道估计值被发送信道补偿器800，并且提取的ACK/NACK信息被发送到分组信道调整器806。在信道补偿器800中经过信道补偿处理的接收信号被发送到调制器802。调制器802调制接收的信号以输出DPCH数据。分组信道调整器806根据接收的ACK/NACK信息确定是否重传上行链路分组数据。
在图8中，在信道估计之前提前导频信号。然而，在另一个实施例中，从已经完成信道补偿的数据符号和已经使用的提取的导频模式中提取导频模式。也就是说，在本发明的这个实施例中，不管信道估计器804的位置，可以在任何位置提取用作ACK/NACK信息的导频信号。不管导频信号的位置，本领域内的技术人员能容易地构造接收器。
图9是示出根据本发明第二实施例信道估计器804的结构的框图。信道估计器804包括DPCH接收判决单元900，DPCH导频提取器902，乘法器904和906，累加器908和910，比较器912和ACK/NACK判决单元914。在下文中，将参考图9详细描述信道估计器804的结构。
DPCH接收判决单元900确定当前被接收的信道是否是DPCH。当当前被接收的信道是DPCH并且当前时间(时隙)是发送机必须接收(也就是说，ACK/NACK信息)用于上行链路分组信道解码的处理结果时间时，图9的其它单元902、904、906、908、910、912和914工作。
当DPCH接收判决单元900确定被接收的信道是DPCH并且当前时间是接收器必须接收用于信道解码结果的信息的时间时，DPCH导频提取器902从接收信号中仅仅提取DPCH信号的导频字段部分，并把提取的导频字段部分输出到乘法器904和906。乘法器904和906接收导频字段部分的导频符号。下面的方程式4表示输入到乘法器904和906的信号。
方程式4
r i ( n ) ‾ = h ( i , n ) · p ij ( n ) , n ∈ { PilotField } ,
其中pij(n)(j＝0或1)表示用在发送机中的导频模式，
Figure A20051007167500162
表示在信道补偿之前经过解扩处理的接收信号，并且i是时隙索引。乘法器904对输入的导频符号和指定给ith时隙的导频模式的pi0 *(n)执行乘法，并把相乘结果发送到累加器908。乘法器906对输入导频符和与pi0 *(n)垂直并作为指定给ACK信息的导频模式的pi1 *(n)执行乘法，并且把相乘结果发送到累加器912。累加器908和910把从乘法器904和906每一个发送来的信号累加预定的时间周期。根据累加器908和910执行的操作，下面的方程式5表示从第k累加器输出的信号。
方程式5
Y i = 1 N pilot Σ n = N start N end r i ( n ) · P ik * ( n ) = h ‾ ( i , n ) · | P | 2 j = k 0 j ≠ k
正如在方程式5中所示，当用在发送机中使用的导频模式等同于输入到在接收机中的其中一个乘法器的导频模式时，相应乘法器的输出具有值h(i，n)·|P|2。相反，当用在发送机中的导频方式不同于输入到在接收器中的其中一个乘法器的导频模式时，也就是说，两个导频方式相互垂直，相应乘法器的输出具有值0。
比较器912比较从累加器908和910发送来的信号的大小。作为比较的结果，当从累加器908发送来的信号具有比从累加器910发送来的信号大的尺寸时，比较器912输出累加器908的输出作为信道估计值。相反，当从累加器910发送来的信号具有比从累加器908发送来的信号大的尺寸时，比较器912输出累加器910的输出作为信道估计值。根据比较结果，比较器912把累加器908或累加器910的输出发送到信道补偿器800。
更进一步，ACK/NACK判断单元914根据比较结果确定ACK/NACK，并把确定的结果发送到分组信道调整器806。详细来说，当从累加器908发送来的信号具有比从累加器910发送来的信号大的尺寸时，ACK/NACK判断单元914确定接收的信号为ACK。相反，当从累加器910发送来的信号有比从累加器908发送来的信号大的尺寸时，ACK/NACK判断单元914确定接收的信号为NACK。
根据用在乘法器904和906中的导频模式的类型执行基于产生的累加器的ACK/NACK的检测。也就是说，当产生将乘以相应时隙的预置导频模式的乘法器的值累加的累加器的值时，ACK/NACK判断单元914确定接收的信号为ACK。相反，当产生将乘以ACK信息的导频模式的乘法器的值累加的累加器的值时，ACK/NACK判断单元914确定接收的信号为NACK。
图10是说明根据本发明第二实施例的发送机和接收机的操作的流程图。在下文中，将参考图10详细描述根据本发明第二实施例的发送机和接收机的操作。
在步骤1000中，发送机确定当前定时是否是分组数据的确认定时。具体来说，在步骤1000中，确定所接收的分组数据是否包含差错和是否重传数据。作为确定的结果，当当前定时是确认定时时，执行步骤1002。相反，当当前定时不是确认定时时，执行步骤1004。在步骤1002中，发送机产生相应于上行链路分组信道处理结果的导频模式。相应于上行链路分组信道处理结果的导频方式包括Pi0(n)或Pi1(n)。Pi0(n)是相应于ith时隙的预置导频模式并指示在接收的分组数据(也就是说，ACK)中没有差错。Pi1(n)是与预置导频方式垂直的模式并指示在接收的分组数据(也就是说，NACK)中存在差错。在步骤1004中，Pi0(n)被产生作为导频模式。
在步骤1002或1004中产生的导频方式被发送到步骤1006中。在步骤1006中，发送机把具有产生的导频模式的导频信号插入到DPCH帧中。然后，在步骤1008中，发送机调制DPCH帧并把调制的DPCH帧发送到接收机。特别地，从步骤1008前进到步骤1010对应于在无线信道上的发送。
在步骤1010中，接收机接收从发送机发送来的DPCH信号，并解扩接收的DPCH信号。然后，执行步骤1012。也就是说，接收机执行信道估计处理。在步骤1014和1016中，接收机对接收的DPCH信号执行信道估计，解调和信道解码。同时，在步骤1018中，接收机从经过信道估计的接收信号中提取相应于ACK/NACK信息导频信号的导频模式。图9所述是提取ACK/NACK信号的过程。
在步骤1020中，接收器基于ACK/NACK信号确定是否重传上行链路分组数据。也就是说，在NACK的情况下，先前发送的分组数据被重传。相反，在ACK的情况下，新的分组数据被重传。
在步骤1022中，发送机对接收的上行链路分组数据执行解调和解码，通过解调和解码确定在上行链路分组数据中是否有差错，并把对上行链路分组信道的处理结果发送到步骤1002。
第三实施例
在下文中，将参考附图详细描述本发明的第三实施例
第一实施例和第二实施例涉及发送两种类型控制信息，也就是，ACK信息和NACK信息。然而，第三实施例涉及发送两种或更多类型控制信息的方法，也就是，在正交模式集的产生范围之内的多种控制信息。在第三实施例中，假定控制信息是MISS/ACK/NACK信息。进一步，第三实施例提供了一种在使用专用导频不影响信道估计的情况下把MISS/ACK/NACK信息插入到导频域中的方案。在此，作为控制信息的MISS表示这样一种情况的出现，在该情况中分组数据在一个预定发送时间已经被发送但接收端没有认识到该分组数据的接收。在这样一种情况中，接收端通过传统导频模式或预定导频模式而不是ACK信息或NACK信息来发送MISS信息。
图11是说明根据本发明第三实施例发送控制信息的发送机的结构的框图。第三实施例提供了一种通过传统下行链路DPCH的导频字段来发送MISS/ACK/NACK信息的方案。发送机包括DPDCH产生器1100，DPCCH产生器1102，复用器1104，导频比特插入单元1106，调制器1108和导频模式产生器1110。
已经从UE接收上行链路分组数据的节点B解调接收的数据。作为解调的结果，节点B分析接收的数据是否包含差错并产生控制信息。当接收的数据包含差错时，节点B产生请求分组数据重传的NACK信息。相反，当接收的数据不包含差错时，节点B产生表示相应数据正常接收的ACK信息。然而，当确定分组数据在希望的时间点没有被接收时，节点B产生表示相应数据没有被接收的MISS信息。产生的控制信息被发送到导频模式产生器1110。
导频模式产生器1110根据接收的控制信息产生特定导频信号。例如，当控制信息是MISS时，导频模式产生器1110产生预置Pi0(n)。当控制信息是ACK信息时，导频模式产生器1110产生预置Pi1(n)。进一步，当控制信息是NACK信息时，导频模式产生器1110产生预置pi，2(n)。Pi0(n)有与现有ith时隙相同的导频模式。Pi1(n)和pi，2(n)与Pi0(n)垂直，并表示定义的新导频模式以便Pi1(n)和pi，2(n)互相垂直。定义与大于或等于2的Npilot相关的对每一Pi0(n)正交的Pi1(n)和pi，2(n)是可能的。MISS/ACK/NACK导频信号，它是导频模式产生器1110的输出，被发送到导频比特插入单元1106。
DPDCH产生器1100通过接收的DCH数据产生DPDCH数据并把产生的DPDCH数据发送到复用器1104。DPCCH产生器1102通过接收的TPC比特和TFCI比特产生DPCCH数据，并且把产生的DPCCH数据发送到复用器1104。复用器1104把通过复用接收的DPDCH数据和DPCCH数据获得的DPCH数据发送到导频比特插入单元1106。
导频比特插入单元1106通过时分复用从导频模式产生器1110发送来的MISS/ACK/NACK导频信号与DPCH数据产生DPCH帧。时分复用的DPCH帧通过调制器1108被调制然后通过发送天线被发送。
图12是说明根据本发明第三实施例的接收机结构的框图。在第三实施例中，在信道补偿之前提取MISS/ACK/NACK信息。
在图12所示的接收机中，从发送机发送来的接收信号被解调然后被转发到信道估计器1204和信道补偿器1200。信道估计器1204通过接收信号执行信道估计处理并同时从接收信号中提取用作MISS/ACK/NACK信息的导频信号。将参考图13详细描述信道估计器1204。由信道估计器1204产生的信道估计值被转发到信道补偿器1200并且提取的MISS/ACK/NACK信息被转发到分组信道调整器1206。信道补偿器1200通过由信道估计器1204产生的信道估计值执行信道补偿处理。在信道补偿器1200中，经过信道补偿处理的接收信号被发送到调制器1202。调制器1202调制接收信号以输出DPCH数据。分组信道调整器1206根据接收的MISS/ACK/NACK信息确定是否重传上行链路分组数据。
在图12中，在信道估计发生之前提取导频信号。然而，在另一个实施例中，从已经完成信道补偿的数据符号和已经使用的提取的导频模式中提取导频模式。也就是说，在本发明的这个实施例中，不管信道估计器1204的位置，可以在任一位置上提取用作MISS/ACK/NACK信息的导频信号。不管提取的导频信号的位置，本领域内的技术人员容易构造接收机的结构。
图13是说明根据本发明第三实施例的信道估计器1204的结构的框图。信道估计器1204包括DPCH接收判断单元1300、DPCH导频提取器1302、乘法器1304、1306和1308、累加器1310、1312和1314、比较器1316和MISS/ACK/NACK判断单元1318。在下文中，将参考图13详细描述信道估计器1204的结构。
DPCH接收判断单元1300确定当前被接收的信道是否是DPCH。当当前被接收的信道是DPCH并且当前时间(时隙)是发送机必须接收对上行链路分组信道的信道解码的处理结果(例如MISS/ACK/NACK信息)的时间时，图13的其它部件1302、1304、1306、1308、1310、1312、1314、1316和1318工作。
当DPCH接收检测单元1300确定被接收的信道是DPCH并且当前时间是接收机必须接收对信道解码结果的信息的时间时，DPCH导频提取器1302从接收信号中仅仅提取DPCH信号的导频字段部分并把提取的导频字段部分输出到乘法器1304，1306和1308。
乘法器1304，1306和1308接收导频字段部分的导频符号。下面的方程式6表示输入到乘法器1304，1306和1308的导频信号。
方程式6
r i ( n ) ‾ = h ( i , n ) · P ij ( n ) , n ∈ { PilotField }
其中Pij(n)(j＝0，1或2)表示用于发送机中的导频模式，
Figure A20051007167500202
表示在信道补偿之前经过解扩处理的接收信号，和i是时隙索引。乘法器1304对输入导频符号和指定为ith时隙导频模式的pi0 *(n)执行乘法并把相乘结果转发到累加器1310。乘法器1306对输入的导频符号和与pi0 *(n)垂直且是指定为ACK信息的导频方式的pi1 *(n)执行乘法，并把相乘结果转发到累加器1312。乘法器1308对输入的导频符号和与pi0 *(n)和pi1 *(n)垂直且是指定为MISS信息的导频方式的pi2 *(n)执行乘法，并把相乘结果转发到累加器1314。累加器1310，1312和1314累加从乘法器1304，1306和1308的每一个接收的信号预定的时间周期。下面的方程式7表示从累加器1310，1312和1314的第k个累加器输出的信号。
方程式7
Y 1 = 1 N pilot Σ n = N start N end r i ( n ) · P ik * ( n ) = h ‾ ( i , n ) · | P | 2 j 0 j ≠ k
在方程式7中，k表示指定特定累加器的索引。例如，指定累加器1310的索引是0，指定累加器1312的索引是1，和指定累加器1314的索引是2。
正如由方程式7所表达的，当用在发送机中的导频模式等同于输入到在接收机中的其中一个乘法器的导频模式时，相应乘法器的输出是值 h(i)·|P|2。相反，当用在发送器中的导频方式不同于输入到在接收器中其中一个乘法器的导频模式时，也就是说，两个导频方式互相垂直，相应乘法器的输出有值0。
比较器1316比较从累加器1310、1312和1314发送来的信号的大小。可以用信号的绝对值的比较取代大小的比较。作为比较的结果，比较器1316产生并输出累加器1310、1312和1314信号中的最大的一个。其中，相应于产生信号的k值或相应于k值的控制信息被输出。
当输出k值时，由k值决定控制信息。例如，当从累加器1310转发的信号大于从累加器1312和1314转发的信号时，比较器1316输出累加器1310的输出值作为信道估计值。在此，值0被输出作为指定累加器1310的k值。作为比较的结果，当从累加器1312转发的信号大于从累加器1310和1314转发来的信号时，比较器1316输出累加器1312的输出值作为信道估计值。在此，值1被输出作为指定累加器1312的k值。进一步，当从累加器1314转发的信号大于从累加器1310和1312转发的信号时，比较器1316输出累加器1314的输出值作为信道估计值。在此，值2被输出作为指定累加器1314的k值。
当从比较器1316仅仅输出k值时，MISS/ACK/NACK判断单元1318确定控制信息。也就是说，MISS/ACK/NACK检测单元1318确定从比较器1316输出的k值是MISS信息、ACK信息还是NACK信息，并通知分组信道调整器1206该确定。例如，当k值是0时，MISS/ACK/NACK判断单元1318确定控制信息是MISS信息。当k值是1时，MISS/ACK/NACK检测单元1318判断控制信息是ACK信息。进一步，当k值是2时，MISS/ACK/NACK判断单元1318确定控制信息是NACK信息。根据用在乘法器1304，1306和1308中的导频模式和用来通过k值确定控制信息的预定参考执行这个确定。
图14是说明根据本发明第三实施例发送机和接收机的操作的流程图。在下文中，将参考图14详细描述根据本发明的第三实施例发送机和接收机的操作。
在步骤1400中，发送机确定当前定时是否是对分组数据的确认定时。进一步，在步骤1400中，发送器确定接收的分组数据是否包含差错和是否重传数据。作为确定的结果，当当前定时是确认定时时，执行步骤1402。相反，当当前定时不是确认定时时，执行步骤1404。
在步骤1402中，发送机产生相应于上行链路分组信道处理结果的导频模式。相应于上行链路分组信道处理结果的导频模式包括Pi0(n)，Pi1(n)或Pi2(n)。Pi0(n)是相应于第i时隙的预置导频模式并且指示相应的分组数据没有被接收，也就是MISS。Pi1(n)是与预置导频模式垂直的模式并且指示接收的分组数据不包含差错，也就是，ACK。进一步，Pi2(n)是与预置导频模式垂直的模式并且指示接收的分组数据包含差错，也就是，NACK。在步骤1404中，产生传统的导频模式Pi0(n)。
当在步骤1402或步骤1404中确定导频模式时，执行步骤1406。在步骤1406中，发送机通过时分复用把具有产生的导频方式的导频信号插入到DPCH帧中。然后，在步骤1408中，发送机调制DPCH帧并把调制的DPCH帧发送到接收机。特别地，从步骤1008前进到步骤1010对应于在无线信道上的发送。
在步骤1410中，接收机接收从发送机发送来的DPCH信号并解扩接收的DPCH信号。然后，执行步骤1412以允许接收机执行信道估计处理。在步骤1414和1416中，接收机对接收的DPCH信号执行信道补偿，和解调和信道解码。同时，在步骤1418中，接收机从经过信道估计的接收信号中提取相应于MISS/ACK/NACK信息的导频信号的导频模式，从而从发送机获得控制信息。如在图13中所述，是通过提取导频模式来获得控制信息的过程。也就是说，接收机通过比较经过信道估计处理的信号的相关值的大小从发送机获得控制信息。例如，当获得MISS信息作为控制信息时，接收机确定发送机没有接收到希望的分组数据。当获得ACK信息作为控制信息时，接收机确定发送机已经正常接收了希望的分组数据。进一步，当获得NACK信息作为控制信息时，接收机确定在发送机中接收的希望分组数据包含差错。然后，在步骤1420中，接收机重发先前发送的分组数据或发送下一个分组数据。
在步骤1422中，发送机对接收的上行链路分组数据执行解调和解码，通过解调和解码确定在上行链路分组数据中是否有差错，并相应于上行链路分组信道的处理结果输出控制信息。其中控制信息是MISS信息，ACK信息或NACK信息。发送机通过控制信息执行前述的步骤1402、1404、1406和1408。
正如上面所述，本发明的这个实施例公开了这样一种方法，通过该方法节点B通过下行链路的DPCH导频字段发送对上行链路分组信道的处理结果，并且UE提取该DPCH导频字段，确定对上行链路分组信道的处理结果，并运行上行链路分组信道的自动重传请求(ARQ)或混合自动重传请求(HARQ)。相应地，在本发明的这个实施例中，没有使用分离的物理信道来发送上行链路分组信道的信道解码结果(控制信息)，因而没有消耗额外的功率和正交可变扩频因子(OVSF)代码。进一步，在本发明的这个实施例中，在没有丢失现有物理信道数据的情况下发送对上行链路分组信道的处理结果(控制信息)，从而可以防止物理信道性能的恶化。另外，当一个物理信道被添加到下行链路上用于其它信息的发送时，能够减少通过下行链路发送的信息的数量。
在本发明的前述实施例中，描述了通过一个时隙发送控制信息(ACK/NACK或MISS/ACK/NACK)的结构。然而，当要求较高可靠性时，对本领域内的技术人员来说通过多个时隙发送/接收导频信号是明显的。另外，当通过一个时隙发送的导频模式比特的数量大于或等于0时，也就是说，Npilot≥2，定义四种正交模式。相应地，可以发送四种控制信息。进一步，当导频模式比特的数量是N时，定义2N个正交模式。相应地，对本领域内的技术人员来说发送2N个控制信息是明显的。
尽管为了说明的目的已经描述了本发明的某些实施例，但是本领域内的技术人员将会意识到各种修改、增加和替换是可能的，这些都没有背离所附权利要求书公开的本发明的范围和精神，并包括其等同物的全部范围。

Claims (19)

1.一种在移动通信系统中发送关于数据是否被接收的信息的方法，该方法包含步骤：
根据数据是否被接收和数据是否包含差错产生具有不同预定导频模式的导频信号；和
把产生的导频信号插入到物理信道帧的导频字段中作为控制信息，并发送该物理信道帧。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在数据没有被接收时产生的第一导频模式等同于当控制信息没有发送时的导频模式，和根据数据是否包含差错产生的导频模式垂直于第一导频模式并且互相垂直。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，导频信号包含MIS、ACK和NACK信号之一。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，ACK信号指示接收的数据基本上没有差错，NACK信号指示接收的数据包含差错，和MIS信号指示没有接收到数据。
5.一种在移动通信系统中接收关于发送数据的接收的控制信息的方法，该方法包含步骤：
检测插入到物理信道帧的导频字段中作为发送数据的控制信息的导频信息；和
基于检测的导频信号的导频模式确定数据是否被接收和数据是否包含差错，并基于确定的结果确定是否重传数据。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，导频信号根据数据是否被接收和数据是否包含差错包括互相垂直的导频模式，
指示数据没有被接收的第一导频模式等同于当控制信息没有被发送时的导频模式，和指示数据是否包含差错的导频模式与第一导频模式垂直并相互垂直。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，导频信号包含MIS、ACK和NACK信号之一。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，ACK信号指示接收的数据基本上没有差错，NACK信号指示接收的数据包含差错，和MIS信号指示没有接收到数据。
9.一种在移动通信系统中发送关于数据的接收的控制信息的装置，该装置包含：
根据数据是否被接收和数据是否包含差错产生具有不同预定导频模式的导频模式产生器；
把产生的导频信号插入到物理信道帧的导频字段中作为控制信息的导频模式插入单元；和
调制和发送物理信道帧的调制器。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，在数据没有被接收时产生的第一导频模式等同于当控制信息没有被发送时的导频模式，和根据数据是否包含差错产生的导频模式与第一导频模式垂直并且互相垂直。
11.根据权利要求9所述的装置，进一步包含：
基于接收的信道数据产生DPDCH数据的专用物理数据信道产生器。
12.根据权利要求9所述的装置，进一步包含：
基于接收的发送功率控制比特和传输格式组合指示符比特产生专用物理控制信道数据的专用物理控制信道产生器。
13.根据权利要求9所述的装置，进一步包含：
复用专用物理数据信道数据和专用物理控制信道数据的复用器。
14.根据权利要求9所述的装置，其中，导频信号包含MIS、ACK和NACK信号之一。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，ACK信号指示接收的数据基本上没有差错，NACK信号指示接收的数据包含差错，和MIS信号指示没有接收到数据。
16.一种在移动通信系统中接收关于发送数据的接收的控制信息的一种装置，该装置包含：
检测插入到物理信道帧的导频字段中作为发送数据的控制信息的导频信号的信道估计器；和
通过检测的导频信号的导频模式确定数据是否被接收和数据是否包含差错，和通过检验结果确定是否重传数据的分组信道调整器。
17.根据权利要求16的方法，其中，根据数据是否被接收和数据是否包含差错，导频信号包括相互垂直的其中一个导频模式，
表示数据没有被接收的第一导频模式等同于当控制信息没有发送时的导频模式，和表示数据是否包含差错的导频模式垂直于第一导频模式并且互相垂直。
18.根据权利要求16的装置，其中，导频信号包含MIS、ACK和NACK信号之一。
19.根据权利要求18的装置，其中，ACK信号指示接收的数据基本上没有差错，NACK信号指示接收的数据包含差错，和MIS信号指示没有接收到数据。
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