CN1739257A - 前向链路确认信道对反向链路数据的操作 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线通信系统中的确认方法。一开始，在基站处接收到一个反向补充信道(R－SCH)帧。然后，如果接收到的R－SCH帧被指示为好的，则基站发送一个确认(ACK)信号。只有接收到的数据帧的质量被指示为坏的但具有足够的能量使得如果与来自所述数据帧重传的能量结合，将足以允许该帧的正确解码，才发送一个否定确认(NAK)信号。如果已经知道最优基站，则确认方法可以颠倒最优基站确认信号的传输，使得只发送NAK信号。而假定确认缺失时为肯定确认。这样做减小了对发送功率的需求。

Description

前向链路确认信道对反向链路数据的操作

技术领域

本公开的实施方式主要涉及通信领域，更具体地，涉及用于操作前向链路确认信道的方法和装置。

背景技术

通信领域具有很多应用，包括，例如，寻呼、无线本地环路(WLL)、因特网电话、和卫星通信系统。一示例性应用是用于移动用户的蜂窝电话系统。对于这种蜂窝系统已经开发出了被设计来使多个用户能访问公共通信媒体的现代通信系统。这些通信系统可基于码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)，或其它本领域已知的多址技术。这些多址技术对从多个用户接收到的信号进行解码和解调，从而使得能在多用户间同时进行通信并允许通信系统具有相对较大的容量。

在CDMA系统中，可用频谱在多个用户间被有效共享，且应用诸如软切换这样的技术维护足够的质量以便不浪费大量功率支持延时敏感的业务(诸如语音)。最近，提高数据业务容量的系统已经投入使用。这些系统通过使用更高阶的调制、更快的功率控制、更快的调度和更有效的调度，为延时要求不严格的业务提供数据服务。这种数据业务的通信系统的一个实施例是高数据速率(HDR)系统，该系统符合2002年1月的电信工业协会/电子工业联盟(TIA/EIA)cdma2000高数据速率空中接口规范IS-856(IS-856标准)。

在一个CDMA系统中，数据传输发生在从源设备到目的设备。目的设备接收数据传输，解调信号，并对数据进行解码。作为解码过程的一部分，目的设备对数据分组进行循环冗余码(CRC)校验以确定分组是否被正确接收。除了使用CRC之外的例如，能量检测的差错检测方法，也可以与CRC一起使用或用来取代CRC。如果接收到的分组有差错，则目的设备在其确认(ACK)信道上向源设备发送一个否定确认(NAK)消息，源设备通过重发接收有错误的分组以响应NAK消息。

在低信号质量(例如，低比特能量噪声功率谱密度比(E_b/N_o))的应用中，传输差错可能会尤其尖锐。这种情况下，传统的数据重传方案，诸如自动请求重传(ARQ)，可能满足不了(或可能被设计成满足不了)系统操作要求的最大比特差错率(BER)。这种情况下，经常利用ARQ方案与差错校正方案的结合，诸如前向纠错(FEC)，来提高性能。这种ARQ和FEC的结合通常被称为混合ARQ(H-ARQ)。

在发送NAK之后，目的设备接收数据传输和重传，解调该信号，并将接收到的数据分离到新的分组中并重传该分组。该新的分组和被重传的分组不需要同时被发送。目的设备将接收到的重传分组的能量与该目的设备为接收有差错的分组已经累积的能量累积到一起。然后，该目的设备试着对累积的数据分组进行解码。但是，如果初始发送的分组帧不具有能使目的设备正确解码的足够的能量，如前所述，则重传该分组帧，该重传提供时间分集。结果，该帧的总的发送能量(包括重传)平均起来较低。平均起来，该帧的初始发送和重传两者的结合的符号能量要低于初始时以全功率(也就是，以它自身就足以使目的设备正确解码的功率水平)发送该帧所需的能量。这样，累积后续重传提供的附加能量就提高了正确解码的概率。可选地，目的设备可能能通过其自身对重传分组进行解码而无需结合两个分组。这两种情况下，由于差错接收的分组的重传与新数据分组的传输同时进行，因此能够提高吞吐率。此外，应该注意的是新分组和重传分组不需要同时被发送。

在反向链路中(也就是，从远程终端到基站的通信链路)，反向补充信道(R-SCH)被用于将用户信息(例如，分组数据)从远程终端传输到基站，并被用于支持物理层上的重传。R-SCH可为重传应用不同的编码方案。例如，重传可使用最初传输的1/2的码率。可以为重传重复同速率的1/2的码符号。在一种可选情况中，基本码(underlyingcode)可以是1/4速率码。初始传输可使用符号的1/2，并且重传可使用符号的另一半。转让给本发明受让人的，题为“用于无线通信系统的反向链路信道架构”的申请号为2002/154610的美国专利申请详细描述了一个反向链路架构的实施例。

在CDMA通信系统中，更具体地，在适合分组化传输的系统中，拥塞和过载可能会减少系统的吞吐量。拥塞是相对于该系统额定容量的等待(pending)和活动(active)的业务量的量度。当等待和活动的业务超过额定容量时发生系统过载。系统可实现一个目标拥塞水平来无中断地维持业务状态，也就是，避免资源的过载和欠载。

过载的一个问题是产生延时的传输响应。响应时间的增加经常会导致应用电平超时，其中一种应用要求数据等待的时间比该应用编制的允许的时间长，造成超时状态。因而，应用将在超时时不必要地重传消息，造成更进一步的拥塞。如果这种状况继续下去，该系统可能会达到它不能为任何用户服务的状态。对于这种情形的一种解决方法(在HDR中使用)是拥塞控制。另一种解决方法(在cdma 2000中使用)是恰当的调度。

可通过监控等待和活动用户的数据速率，和达到希望的服务质量所要求的接收信号强度来评定一个系统中的拥塞水平。在无线CDMA系统中，反向链路容量是限制干扰的。小区拥塞的一个量度是在基站处热噪声水平上的噪声的总量(此后称之为“热噪声的增加量”(ROT))。ROT对应反向链路的负载。负载系统试图将ROT维持在预定值附近。如果ROT太高，小区的范围(也就是，小区基站可以通信的距离)会减小，并且反向链路稳定性会降低。因为提供目标能量水平所需的传输能量的量值会增加，所以小区的范围就减少了。高ROT也会造成瞬时负载的较小变化，这会导致远程终端输出功率的很大偏移。低ROT能指示出反向链路的负载不大，这样就表示可用容量被潜在地浪费了。

然而，利用H-ARQ操作R-SCH可能要求不需要非常严格地对R-SCH帧初始发送进行功率控制，来符合ROT约束。因此，R-SCH帧初始发送的传递信噪比(SNR)可以低于足以允许接收的数据分组正确解码的水平。这种状况可能导致在反向链路ACK信道上发送一个NAK消息。

所以，根据以上讨论，本领域内很明显存在对于能有效操作反向链路ACK信道的装置和方法的需要。

发明内容

此处公开的实施方式解决了对一种装置和方法的需要，该装置和方法能在无线通信系统中有效操作与分组数据信道结合的反向链路ACK信道。

在一个方面中，无线通信系统的确认方法和装置包括在基站处接收反向补充信道(R-SCH)帧。然后，如果指示接收到的R-SCH帧为好的，则该基站发送一个肯定确认(ACK)信号。只有在接收到的数据帧的质量被指示为坏的，但具有足够能量时，才发送否定确认(NAK)信号，使得如果接收到的信号帧与数据帧重传的能量结合，才足以允许数据帧的正确解码。

另一个方面中，无线通信的确认方法和装置包括将反向补充信道(R-SCH)帧从远程终端发送到基站。然后，如果指示接收到的R-SCH帧的质量是坏的，则基站向远程终端发送一个否定确认(NAK)信号。远程终端也认识到未接收到确认表示一个肯定确认(ACK)信号，这样接收到的R-SCH帧的质量是好的，其指示了R-SCH帧的能量足以允许该帧的正确解码的状况。此方面中的基站是提供到远程终端路径损耗最小的最优基站。

另一方面中，无线通信系统的确认信道包括块编码器、映射器，和混频器。块编码器接收到具有至少一比特的ACK/NAK消息，并利用发生器矩阵对ACK/NAK消息进行编码以生成一个码字。映射器将码字映射成二进制信号。混频器将二进制信号与正交扩展码，诸如沃尔什码混频以生成已编码的ACK/NAK信号。

通过以下示例性实施方式的详细描述，本发明的其他特征和优点将会很明显，其中所述示例性实施方式以举例的方式说明了本发明的原理。

附图说明

图1是支持许多用户并能实现本发明的不同方面的示例性无线通信系统的示意图；

图2是图1中通信系统的基站和远程终端的实施方式的简化框图；

图3说明了按照此处讨论的确认方案工作的示例性前向链路ACK信道；

图4说明了根据远程终端确认哪个基站是最优基站的假设而工作的示例性前向链路ACK信道；

图5A到5C说明了实现在前向链路ACK信道上操作的确认方案的示例性方法的流程图；以及

图6是示例性F-CPANCH的方框图。

具体实施方式

以下联系附图阐述的详细说明将作为本发明的示例性实施方式而非表示本发明可以实现的唯一实施方式。此说明中通篇使用的术语“示例性”指的是“作为实施例、例证、或说明”，并不必须理解为比其他实施方式更优选或更有益。详细说明包括了用于彻底了解本发明的特定细节。但是，对于本领域的技术人员来说，很明显的是无需这些特定细节就能实现本发明。在一些实例中，为了避免模糊本发明的概念，公知的结构和设备以框图形式显示。

认识到上述的对能够有效操作前向链路ACK信道的装置和方法的需要，该公开内容描述了用于有效分配和利用反向链路资源的示例性实施方式。特别是，以下详细说明了一种可靠的确认方案和有效的重传方案，其能改进对反向链路的应用并允许以较低的发送功率发送数据帧。

尽管本发明的不同方面在有关CDMA通信系统的环境中予以说明，但本领域的技术人员将会理解此处说明的提供前向链路ACK信道有效操作的技术同样适合用于其他不同的通信环境中，包括基于TDMA、FDMA、SDMA、PDMA、和其他本领域内已知的多址技术的通信系统，和基于AMPS、GSM、HDR、和不同的CDMA标准及其他本领域内已知的通信标准的通信系统。因此，任何对CDMA通信系统的参考仅仅旨在说明本发明的发明性方面，同时需认识到这种发明性方面具有广泛的应用范围。

图1是示例性无线通信系统100的示意图，该系统支持多个用户并能实现本发明的各种方面。通信系统100为多个小区提供通信，其中每个小区由一个相应基站(BS)104提供服务。不同的远程终端106分布在系统100的各处。单独的基站或远程终端将通过字母后缀诸如104a或106c来标识。而无字母后缀的参考标记104或106将被理解为指的是通常意义的基站和远程终端。

每个远程终端106可以在任意特定时刻在前向链路和反向链路上与一个或多个基站104通信，取决于远程终端是否是活动的并且是否处于软切换状态。前向链路指的是从基站104到远程终端106传输，而反向链路指的是从远程终端106到基站104的传输。如图1所示，基站104a与远程终端106a、106b、106c和106d通信，基站104b与远程终端106d、106e、和106f通信。远程终端106d处于软切换状态，同时与基站104a和104b两者进行通信。

在无线通信系统100中，基站控制器(BSC)102与基站104通信，并可进一步与公共交换电话网(PSTN)通信。与PSTN的通信典型地经由移动交换中心(MSC)来实现，为了简明，图1中未显示MSC。BSC也可以与分组网络通信，其典型地经由分组数据服务节点(PDSN)来实现，图1中也未显示PDSN。BSC 102用于协调和控制基站104。BSC 102进一步经由基站104来控制电话呼叫的路由，该电话呼叫为远程终端106之间的，以及远程终端106与用PSTN通信(例如，传统的电话)的用户以及到分组网络的用户之间的电话呼叫。

图2是基站104和远程终端106的实施方式的简化框图，该实施方式能实现本发明的不同方面。对于具体通信来说，可以在基站104和远程终端106之间交换语音数据、分组数据、和/或消息。可以传输不同类型的消息，诸如用于在基站和远程终端之间建立通信会话的消息，和用于控制数据传输的消息(例如，功率控制、数据速率信息、确认，等等)。以下描述了这些消息的一些类型。具体地，详细说明了通过利用反向链路ACK信道来实现反向链路数据确认。

对于反向链路，在远程终端106处，语音和/或分组数据(例如，来自数据源210)和消息(例如，来自控制器230)被供给发送(TX)数据处理器212，该处理器利用一种或多种编码方案将该数据和消息格式化并编码以生成编码的数据。每种编码方案可包括循环冗余校验(CRC)、卷积、Turbo、分组，和其他编码的任意组合，或根本无编码。典型地，利用不同方案对语音数据、分组数据，和消息进行编码，也可以对不同类型的消息进行不同编码。

然后，已编码的数据被供给调制器(MOD)214，并被进一步地处理(例如，利用短PN序列进行覆盖(cover)、扩展，并利用分配给用户终端的长PN序列进行扰码)。然后，将已调制数据供给发送单元(TMTR)216并对其进行调节(例如，转换成一个或多个模拟信号、进行放大、滤波、以及正交调制)以生成反向链路信号。该反向链路信号通过双工器(D)218发送并经由天线220向基站104发射。

在基站104处，反向链路信号由天线250接收，通过双工器252进行发送，并供给接收机单元(RCVR)254。接收机单元254调节(例如，滤波、放大、下变频、和数字化)该接收到的信号并提供采样。解调器(DEMOD)256接收并处理(例如，解扩展、解覆盖(decover)，和导频解调(pilot demodulate))该采样以提供恢复的符号。解调器256可以实现瑞克接收机，该接收机处理多个情况的接收信号并生成组合符号。然后接收(RX)数据处理器258解码该符号以恢复在反向链路上传输的数据和消息。将恢复的语音/分组数据提供给数据宿260，并且可将恢复的消息供给控制器270。解调器256和RX数据处理器258进行的处理与远程终端106执行的处理是互补的。可进一步操作解调器256和RX数据处理器258来处理经由多个信道接收的多个传输，例如，反向基本信道(R-FCH)和反向补充信道(R-SCH)。同样，从多个远程终端处可以同时接收到传输，其中每个传输都可以在反向基本信道上、反向补充信道上、或这两种信道上传送。

在前向链路上，在基站104处，语音和/或分组数据(例如，来自数据源262)和消息(例如，来自控制器270)被发射(TX)数据处理器264所处理(例如，格式化和编码)，并由调制器(MOD)266对其进一步处理(例如，覆盖和扩展)，并由发射机单元(TMTR)268对其进行调节(例如，转换成模拟信号、放大、滤波、和正交调制)以生成前向链路信号。前向链路信号通过双工器252发送，然后经由天线250向远程终端106发射。

在远程终端106处，前向链路信号被天线220接收到，通过双工器218发送，并被提供给接收机单元222。接收机单元222调节(例如，下变频、滤波、放大、正交解调、和数字化)接收到的信号并提供采样。由解调器224来处理采样(例如，解扩展、解覆盖、和导频解调)以提供符号，由接收数据处理器226进一步处理(例如，解码和校验)该符号以恢复在前向链路上传输的数据和消息。恢复的数据被提供给数据宿228，并且恢复的消息被提供给控制器230。

反向链路具有一些与前向链路非常不同的特征。具体地，在前向和反向链路之间，数据传输特征、软切换行为、和衰减现象通常非常不同。例如，基站通常不会提前知道哪个远程终端具有要发送的分组数据，或要发送多少数据。这样，无论何时请求并且在可用时，基站都可能为远程终端分配资源。因为用户要求的不确定性，反向链路上的使用率可能波动很大。

根据本发明的示例性实施方式，提供了装置和方法来有效分配和利用反向链路资源。可以经由用于分组数据传输的补充信道(例如，R-SCH)来分配反向链路资源。特别是，提供了一种可靠的确认方案和有效的重传方案。

可靠的确认方案和有效的重传方案应该考虑几个控制基站和远程终端间通信的因素。其中一个需要考虑的因素包括了以下事实，即，基站具有比到远程终端的具有最小路径损耗的基站(例如，最接近远程终端的基站)约大几个dB的路径损耗，不过其在远程终端的活动集中，其相对几乎没有机会能正确接收反向补充信道(R-SCH)帧。

为了使软切换能进行，且能减小全部远程终端的发送功率，该远程终端需要接收这些丢失的或坏的R-SCH帧的指示。由于远程终端将要接收到的否定确认显著地比肯定确认多，所以配置一种示例性确认方案(见图3)使得对于好帧，基站(BS)向远程终端(RT)发送一个确认(ACK)，而对于坏帧，只有在接收到的坏R-SCH帧具有足够的能量使得，如果与从R-SCH帧重传的能量结合时将足以由基站对该帧进行正确解码，该基站(BS)才向远程终端(RT)发送一个否定确认(NAK)。若坏帧不具有足够的能量(即使与重传的能量结合时)以便允许基站进行帧的正确解码时，将不发送NAK信号。这样，当远程终端没接收到ACK或NAK信号时，该远程终端将会假定基站接收到的坏帧不具有足够的能量来允许对该帧的正确解码。这种情况下，远程终端将无需重传具有缺省发送电平的帧，其中具有缺省发送电平的帧足以允许正确解码。在一个实施方式中，可预先确定这种缺省发送电平以使基站能进行正确解码。在另一个实施方式中，可根据无线CDMA系统的传输状况来动态确定缺省发送电平。

图3说明了符合上述确认方案的示例性前向链路ACK信道。在被说明的实施方式中，远程终端向基站发送一个R-SCH帧。基站接收到R-SCH帧，并且如果接收到的R-SCH帧被识别为“好”帧，则发送一个ACK信号。

在一个实施方式中，可通过观察反向链路导频信号，或者，等效地，基于远程终端发送的功率控制比特，来识别接收到的R-SCH帧的质量(也就是，是“好”帧还是“坏”帧)。因此，如果反向链路导频信号包括足够的能量来允许基站对该帧进行正确解码，则该帧被认为是“好”的。否则，如果反向链路导频信号包括的能量不足以使基站对该帧进行正确解码，则该帧被认为是“坏”的。

如果接收到的R-SCH帧被识别成“坏”帧但具有足够的能量与重传结合，则基站的示例性前向链路ACK信道发送一个带有业务导频比(T/P)增量的NAK信号。当接收到的坏R-SCH帧具有足够的能量，使得如果与来自R-SCH帧重传的能量结合，则足以使基站对该帧进行正确解码时，则会发生这种状况。

可通过测量反向业务信道(例如，R-SCH)和反向导频信道的能量水平之间的比率来计算业务导频比(T/P)。这样，在此实施方式中，此比率被用于R-SCH的功率控制，并与足够允许基站对R-SCH帧进行正确解码的总的能量水平相比较。初始发送的T/P值和足以允许R-SCH帧正确解码的总的能量水平之间的差异提供了一个参数，称之为T/P增量。通常，总的能量水平是维持一定的服务质量(QoS)需要的能量水平，其取决于速度、信道状况，和其他与QoS相关的参数。因此，T/P增量提供了一个差别能量值，该能量值必须由远程终端在重传时传递，以补偿初始发送的能量不足，并允许基站能正确解码反向链路上的R-SCH帧。计算的T/P增量可以在前向ACK信道上与确认信号一起发送给远程终端。万一其中有两个或更多个基站在远程终端的活动集中，并且两个基站都发送了具有不同的响应坏R-SCH帧的T/P增量的NAK信号，则该远程终端应该选择带有较低T/P增量的信号，由此使得至少一个基站能正确地解码该分组。

此外，当与重传的能量结合的接收到的坏R-SCH帧不具有足够能量来允许基站正确解码该帧时，则基站将不发送NAK信号(也就是，NULL数据)。该远程终端应该把这种“NULL”状况识别为从基站到远程终端的一个信号，以重传具有足以允许正确解码的缺省发送电平的R-SCH帧。

如果远程终端能检测出或确认出哪个基站具有到远程终端的最小路径损失(也就是，最优基站)，就可以进一步优化图3说明的确认方案。在一种实施方案中，从基站到远程终端的功率控制命令模式被用于确定哪个基站是最优基站。例如，该基站可以测量实际接收到的帧相对于功率控制目标(如在闭合环路功率控制中那样)的能量不足，以确定哪个基站是最优基站。通过在一些帧中平均能量的不足，该基站能确定其是否是最优基站。该信息也可以被发送到远程终端。对于另一个实施例，基站能够测量功率控制上/下比特的模式以确定哪个基站是最优基站。

在一种可选实施方式中，如果远程终端以1xEv-DV系统的数据/语音(DV)模式工作的话，就能很容易确定出最优基站。在这种模式中，基站和远程终端都需要知道哪个基站是最优基站。这样，远程终端利用反向信道质量指示信道(R-CQICH)来向基站指示最优基站的信道质量测量。

然而，利用上述的任一一种实施方式，则仍可能会有一段时间，该时间中当两端(基站和远程终端)都不需要关于哪个基站是最优基站进行同步时，。因此，在一个实施方式中，在两端之间有冲突期间，设置被指定和未被指定为最优基站的基站既发送ACK信号(当帧是好的时)又发送NAK信号(当帧是坏的时)，这样远程终端就不会混乱了。

图4说明了根据远程终端认识到哪个基站是最优基站的假设工作的示例性前向链路ACK信道。因此，在说明的实施方式中，远程终端向最优基站和二级基站发送R-SCH帧。由于最优基站将接收到比“坏”帧多很多的“好”帧，所以最优基站的确认方案偏向于对于“好”帧不发送ACK信号，但对于“坏”帧发送NAK信号。而由于二级基站将接收到比“好”帧多很多的“坏”帧，它将偏向反面。这样，二级基站的确认方案将偏向于对于“好”帧发送ACK信号，但对于“坏”帧不发送NAK信号。

因此，在响应对远程终端的R-SCH帧的接收时，如果接收到的R-SCH帧被识别成“好”帧，则最优基站的示例性前向链路ACK信道不发送ACK信号(也就是，NULL数据)。远程终端应该把这种“NULL”状态识别为来自最优基站的一个信号，即发送的R-SCH帧被接收到足以允许正确解码的能量，并且无需重传该帧。如果接收到的R-SCH帧被识别成“坏”帧但具有足够的能量来与重传结合，则最优基站发送一个带有T/P增量的NAK信号。当接收到的坏R-SCH帧具有足够的能量，使得如果与R-SCH帧重传的能量结合，将足以允许最优基站对该帧进行正确解码时，会发生这种情况。如果与重传能量结合的接收到的坏R-SCH帧不具备足够的能量来允许最优基站对该帧进行正确解码，则最优基站发送一个没有T/P增量的NAK信号。这样，远程终端重传具有足以允许正确解码的缺省传输电平的R-SCH帧。

然而，如果接收到的R-SCH帧被识别成“好”帧，则二级基站的示例性前向链路ACK信道响应从远程终端接收R-SCH帧时将发送ACK信号。如果接收到的R-SCH帧被识别成“坏”帧但具有足够的能量来与重传结合，则二级基站将发送带有T/P增量的NAK信号。当接收到的坏R-SCH帧具有足够的能量使得如果结合有R-SCH帧重传的能量则将足以使得由二级基站对该帧进行正确解码时，会发生这种情况。当与重传能量结合的接收到坏R-SCH帧不具备足够的能量来允许基站对该帧进行正确解码时，二级基站不发送NAK信号(也就是NULL数据)。远程终端应该将这种“NULL”状态识别为二级基站到远程终端的信号，以重传带有足以允许正确解码的缺省发送电平的R-SCH帧。

在图5A到图5C所示的流程图中说明了一种用于实现上述在前向链路ACK信道上工作的确认方案的示例性方法。在框500处，作出如下判断，即远程终端是否处于终端已经了解哪个基站具有到远程终端的最小路径损耗(也就是，最优基站)的状态。如上所述，这可以通过测量实际接收到的帧相对于功率控制目标的能量不足来确定。通过平均足够多个帧的能量不足，基站就能确定它是否是最优基站。可以将这种信息发送给远程终端。如果远程终端以1xEv-DV系统的数据/语音(DV)模式工作，则基站和远程终端都必须知道哪个基站是最优基站。这样，在DV模式中，将无需确定哪个基站是最优基站。

如果在框500处，远程终端不能确定哪个基站是最优基站，将产生“否”，然后如果接收到的R-SCH帧被识别成“好”帧，则接收到R-SCH帧的基站将发送ACK信号(在框504处)。可以根据上述的过程来识别接收到的R-SCH帧的质量(也就是，识别出“好”或“坏”)。

在框506处，作出以下判断，即接收到的坏R-SCH帧是否具有足够的能量，使得若与R-SCH帧重传的能量结合，将足以允许基站对该帧进行正确解码。如果是这种情形，在框508处，基站的示例性前向链路ACK信道发送带有T/P增量的NAK信号。否则，在框510，对于坏R-SCH帧，基站将不发送NAK信号(即，NULL数据)。远程终端应该将这种“NULL”状态识别为基站给远程终端的信号，以重传带有足以允许正确解码的缺省发送电平的R-SCH帧。

在框500处，如果远程终端能够确定哪个基站是最优基站，则框500输出“是”，然后，在框502处，将确定ACK/NAK信号的信源是“最优”基站还是“次要”基站。如果该信源是“最优”基站，那么在框512处，最优基站的示例性前向链路ACK信道将不发送响应“好”帧的ACK信号(也就是，NULL数据)。远程终端将这种“NULL”状态识别为来自最优基站的信号，发送的R-SCH帧接收有足够的能量以得到正确的解码，并且不需要帧的重传。

在框514处，作出以下判断，即是否接收到的坏R-SCH帧具有足够的能量使得如果与来自R-SCH帧重传的能量结合，将能由该基站对该帧进行正确解码。如果是这种情形，在框516处，最优基站的示例性前向链路ACK信道发送带有T/P增量的NAK信号。否则，在框518处，最优基站发送不带T/P增量的NAK信号。这样，远程终端重传带有足以允许正确解码的缺省发送电平的R-SCH帧。

如果ACK/NAK信号的信源被判断(在框502处)为二级基站，那么在框520处，二级基站的示例性前向链路ACK信道发送ACK信号作为对“好”帧的响应。在框522处，再次判断是否接收到的坏R-SCH帧具有足够的能量使得如果与来自R-SCH帧重传的能量结合，将能由该基站对该帧进行正确解码。如果是这种情形，在框524处，二级基站的示例性前向链路ACK信道发送带有T/P增量的NAK信号。否则，如果与重传能量结合的接收到的坏R-SCH帧，不具有足够的能量允许基站对该帧进行正确解码，那么在框526处，二级基站不发送NAK信号(也就是，NULL数据)。远程终端应该将这种“NULL”状态识别为二级基站到远程终端的信号，以便重传带有足以允许正确解码的缺省发送电平的R-SCH帧。

如上所述，基站为R-SCH上的数据传送发送确认(ACK)和否定确认(NAK)。此外，可以通过使用前向公共分组确认信道(F-CPANCH)来发送ACK/NAK。图6是示例性F-CPANCH的框图。

在一个实施方式中，ACK和NAK作为n比特的ACK/NAK消息来发送，其中每个消息都与反向链路上传送的相应的数据帧有关。这样，每个ACK/NAK消息可包括1、2、3、或4比特(或可能更多的比特)，其中消息中的比特数取决于服务配置中反向链路信道的数目。n比特的ACK/NAK消息可以被块编码来增强可靠性或在无阻碍传送。为了提高可靠性，对于特定数据帧的ACK/NAK消息可以在后续帧(例如，20毫秒之后)中重传以提供对该消息的时间分集。该时间分集提供了附加的可靠性，或能够允许减少用于发送ACK/NAK消息的功率而同时维持相同的可靠性。ACK/NAK消息可以使用本领域内公知的差错校正编码。对于重传，ACK/NAK消息可重复恰好相同的码字，或可以使用增加的冗余性。以下将进一步详细描述编码方法。

图6说明的实施方式中，MAC ID＝j，和每20毫秒k比特，其中k＝1、2、3、或4的F-CPANCH输入，被提供给一个(6，k)块编码器602。通常，(n，k)块码根据其发生器矩阵来指定。编码器输出码字，y＝[y₀y_1ky_n-1]，等于y＝uG，其中u=[u₀u_1ku_k-1]是输入序列，u₀是第一输入比特，y₀是第一输出比特，G是k×n发生器矩阵。

对于(6，1)的发生器矩阵，F-CPANCH码为G＝[1 1 1 1 1 1]。

$G=\left[\begin{array}{cccccc}1& 1& 1& 1& 1& 1\end{array}\right].$

对于(6，2)的发生器矩阵，F-CPANCH码为

$G=\left[\begin{array}{cccccc}1& 1& 1& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 1& 1& 1\end{array}\right].$

对于(6，3)的发生器矩阵，F-CPANCH码为

$G=\left[\begin{array}{cccccc}1& 0& 1& 1& 0& 0\\ 0& 1& 0& 1& 1& 0\\ 0& 0& 1& 0& 1& 1\end{array}\right].$

对于(6，4)的发生器矩阵，F-CPANCH码为

$G=\left[\begin{array}{cccccc}1& 1& 1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 1& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 1& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1& 1& 1\end{array}\right].$

然后，编码器602的输出是在映射器604中映射的信号点，使得a0为a+1，并且a1为a-1。由混频器606将生成的信号与沃尔什码，诸如128-ary的沃尔什码(W¹²⁸)混频。使用沃尔什码提供了信道化并防止接收机中有相位误差。应该注意的是，对于其他CDMA系统，可以用其他正交的或准正交函数来代替沃尔什码函数(例如，用于WCDMA的OVSF)。

为了提高可靠性，可以在后续帧(例如，20毫秒之后)中重传特定数据帧的ACK/NAK消息以为该消息提供时间分集。重传通过插入一个提供了20毫秒的帧的一个序列延时的块612，和一个映射器614(实质上类似于映射器604)和一个混频器616(实质上类似于混频器606)来实现。但是，混频器616用起始于65终止于128的沃尔什码混频。

通过求和元件618合并混频器606和616的输出。然后由多路信号分解器620对求和元件618的输出进行多路分解，以生成适合前向链路传输的具有每20毫秒384个符号(19.2ksps)的ACK/NAK信号。

表1  给出了F-CPANCH码的特性。

码(n，k)	可能最优的dmin	实现的dmin	码字
					加权	数目
			(6，1)	6			6	06	11
(6，2)	4	4			0	1

			4	3
					(6，3)	3	3	034	143
(6，4)	2	2	02346	13831

表1  F-CPANCH码特性

一种有效且可靠的确认方案可以提高反向链路的利用率，也可以以较低的发送功率来发送数据帧。例如，不带重传的话，需要以达到一个百分比的帧差错率(1％FER)要求的较高功率水平(P₁)来传输数据帧。如果利用了重传且重传是可靠的话，就可以在达到10％FER的要求的较低的功率水平(P₂)来传输数据帧。可以重传10％的被擦除的帧以实现传输的总体的1％FER(也就是，10％×10％＝1％)。此外，重传提供了时间分集，其可以提高性能。在基站处也可以将重传的帧与该帧的初始发送相结合，并且两次发送的结合功率也可以提高性能。再结合可以允许以较低的功率水平重传一个被擦除的帧。

本领域的技术人员将会理解，可以不脱离本发明的范围交换方法的步骤。本领域中的技术人员将理解信息和信号可以利用任何各种不同的技术和技能来表示。例如，通过以上描述可以参照的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号以及芯片，可以由电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光粒子或其任意组合来表示。

这些技术人员可以进一步理解，结合这里公开的实施方式所描述的不同的说明性的逻辑框图、模块、电路以及技术步骤可以以电子硬件、计算机软件或二者组合来实现。为了清楚地描述硬件和软件的可交换性，以上依照它们的功能对不同的说明性的组件、方框、模块、以及步骤进行了一般描述。这样的功能是以硬件还是软件来实现取决于施加于整个系统的特定的应用和设计约束条件。熟练技术人员可以以不同的方法来实现每个特定应用的所述的功能，但是这样的实现决定不应被理解为是对本发明的范围的偏离。

结合在此公开的实施方式所述的不同的说明性的逻辑方框、模块可以由设计来执行这里所述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程的逻辑设备、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或其任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但可选地，该处理器可以是常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以由计算设备的组合来实现，诸如DSP和微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或多个结合DSP内核的微处理器或其它这样的结构的组合。

结合在此公开的实施方式描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或者二者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域已知的其它任何形式的存储介质中。可以将典型的存储介质连接到处理器，使得处理器可以从存储介质读取信息以及向存储介质写入信息。可选地，该存储介质可以集成到处理器中。处理器和存储介质可以存在于ASIC中。该ASIC可驻留在用户站中。可选地，在用户站中，该处理器和存储介质可作为分离部件驻留。

此外，公开的实施方式的以上的描述用于使本领域的任何技术人员做出或使用本发明。对这些实施方式的各种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，在不背离本发明的精神或范围的情况下，这里所限定的一般原则可以用于其它的实施方式。因此本发明并不局限于这里所示的实施方式，而是符合与这里所公开的原则和新颖性特征相一致的最宽的范围。

Claims (45)

1.一种无线通信系统中的确认方法，包括：

接收反向链路业务信道数据帧；

如果所述接收到的数据帧的质量被指示为好的，则发送确认(ACK)信号；

只有在接收到的数据帧的质量被指示为坏的，但具有足够的能量使得如果其与来自所述数据帧的重传的能量结合将足以允许数据帧的正确解码时，才发送否定确认(NAK)信号。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述反向链路业务信道是反向补充信道(R-SCH)。

3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

确定所述接收到的数据帧的质量。

4.如权利要求3所述的方法，其中，确定接收到的数据帧的质量包括，当反向链路导频信号具有足够的能量以允许所述帧的正确解码时，指示所述帧的质量是好的。

5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

与所述NAK信号一起发送业务导频比(T/P)增量。

6.如权利要求5所述的方法，进一步包括：

使用所述T/P增量调整所述数据帧的能量水平。

7.如权利要求6所述的方法，进一步包括：

如果指示了所述NAK信号，则重传所述已调整的数据帧。

8.如权利要求1所述的方法，其中，由二级基站来执行接收和发送。

9.一种无线通信系统中的方法，包括：

发送反向链路业务信道数据帧；

如果所述发送的数据帧的质量被指示为好的，则接收确认(ACK)信号；

只有当所述发送的数据帧的质量被指示为坏的，但具有足够能量使得如果与来自所述数据帧的重传的能量结合将足以允许所述数据帧的正确解码时，才接收否定确认(NAK)信号。

10.如权利要求9所述的方法，其中，由远程终端进行发送和接收。

11.一种无线通信系统中的确认方法，包括：

接收反向补充信道(R-SCH)数据帧；

如果所述接收到的R-SCH数据帧的质量被指示为坏的，则发送否定确认(NAK)信号；

使远程终端将确认的缺失识别为确认(ACK)信号，以指示所述接收到的R-SCH帧的质量是好的。

12.如权利要求11所述的方法，其中，由最优基站来执行所述确认方法。

13.如权利要求12所述的方法，进一步包括：

当在所述远程终端和所述最优基站之间存在着关于哪个基站是最优基站的冲突时，向所述远程终端发送确认(ACK)信号。

14.如权利要求11所述的方法，进一步包括：

确定所述接收到的R-SCH帧的质量。

15.如权利要求14所述的方法，其中，确定所述接收到的R-SCH帧的质量包括，当与重传能量结合的所述R-SCH帧的能量不足以允许对所述帧进行正确解码时，指示所述帧的质量是坏的。

16.如权利要求11所述的方法，其中，发送NAK信号包括，如果所述接收到的R-SCH帧具有足够的能量，使得如果与来自所述R-SCH帧的重传的能量结合，将足以允许对所述帧进行正确解码，则发送业务导频比(T/P)增量。

17.如权利要求16所述的方法，进一步包括：

使用所述T/P增量调整所述R-SCH帧的能量水平。

18.如权利要求17所述的方法，进一步包括：

如果接收到所述NAK信号，则重传所述已调整的R-SCH帧。

19.一种操作确认信道的无线通信系统，包括：

基站设备，被配置来接收反向补充信道(R-SCH)帧，如果所述接收到的R-SCH帧的质量被指示为好的，则所述基站设备发送确认(ACK)信号；以及

远程设备，被配置来将所述R-SCH帧发送给所述基站设备，所述远程设备接收所述ACK信号，并将确认的缺失识别为否定确认(NAK)信号，以便指示所述接收到的R-SCH帧的质量是坏的。

20.如权利要求19所述的装置，其中，所述基站设备包括质量确定元件，其被配置来确定所述接收到的R-SCH帧的质量。

21.如权利要求19所述的装置，其中，所述基站设备包括功率控制器，其被配置为当如果所述接收到的R-SCH帧具有足够的能量，使得如果与来自所述R-SCH帧的重传的能量结合，将足以允许对所述帧进行正确解码时，来计算并发送带有T/P增量的NAK信号。

22.如权利要求21所述的装置，其中，所述远程设备包括能量水平调节器，其被配置来使用所述接收到的T/P增量以调整所述R-SCH帧的能量水平，并且将所述R-SCH帧重传到所述基站设备。

23.如权利要求19所述的装置，其中，所述基站设备是二级基站设备。

24.一种具有前向链路确认信道的无线通信系统，包括：

基站设备，其被配置来接收反向补充信道(R-SCH)帧，如果所述接收到的R-SCH帧的质量被指示为坏的，则所述基站设备来发送否定确认(NAK)信号；以及

远程设备，被配置来将所述R-SCH帧发送给所述基站设备，所述远程设备用于接收所述NAK信号，并将确认缺失识别为确认(ACK)信号，以指示所述接收到的R-SCH帧的质量是好的。

25.如权利要求24所述的装置，其中，所述基站设备包括质量确定元件，其被配置来确定所述接收到的R-SCH帧的质量。

26.如权利要求24所述的装置，其中，所述基站设备包括功率控制器，其被配置为当如果所述接收到的R-SCH帧是坏的但具有足够的能量，使得如果与来自所述R-SCH帧的重传的能量结合，将足以允许对所述帧进行正确解码时，计算并发送带有T/P增量的NAK信号。

27.如权利要求24所述的装置，其中，具有到所述远程设备的最小路径损耗的基站设备是最优基站设备。

28.一种用于无线通信系统的基站，所述基站包括：

RF前端，被配置来接收并适当地放大、滤波和处理来自一个远程终端或多个远程终端的反向补充信道(R-SCH)帧；以及

数字信号处理器(DSP)，适用于解调并进一步处理所述接收到的R-SCH帧，如果所述接收到的R-SCH帧的质量被指示为是好的，则配置所述DSP来指示所述RF前端发送确认(ACK)信号，只有当所述接收到的数据帧的质量被指示为是坏的但具有足够能量，使得若与来自所述数据帧的重传的能量结合则将足以允许对所述数据帧进行正确解码，才配置所述DSP来指示RF前端发送否定确认(NAK)信号。

29.如权利要求28所述的基站，其中，所述DSP包括质量确定元件，其被配置来确定接收到的R-SCH帧的质量。

30.如权利要求28所述的基站，其中，所述DSP包括功率控制器，其被配置为，当如果所述接收到的所述R-SCH帧具有足够的能量，使得若与来自R-SCH帧的重传的能量结合，将足以允许对所述帧进行正确解码时，则计算并指示RF前端向所述远程终端发送带有T/P增量的NAK信号。

31.如权利要求28所述的基站，其中，所述基站是二级基站。

32.一种用于无线通信系统的基站，所述基站包括：

RF前端，其被配置来接收并适当放大、滤波和处理来自一个远程终端或多个远程终端的反向补充信道(R-SCH)帧；以及

数字信号处理器(DSP)，其适用于解调并进一步处理所述接收到的R-SCH帧，如果接收到的R-SCH帧的质量被指示为是坏的，则配置所述DSP来指示所述RF前端发送否定确认(NAK)信号，所述DSP被配置使得所述远程终端能够把确认(ACK)信号的缺失识别为指示在所述基站的R-SCH帧的接收确认。

33.如权利要求32所述的基站，其中，具有到所述远程终端的最小路径损耗的所述基站是最优基站。

34.一种用于通信系统的无线远程终端，所述远程终端包括：

RF前端，其被配置来向基站发送反向补充信道(R-SCH)帧，所述RF前端被配置来接收并适当地放大、滤波和处理来自所述基站的确认(ACK)信号，以指示在所述基站接收到的所述R-SCH帧的质量是好的，并将确认的缺失识别为否定确认(NAK)信号，以指示在所述基站接收到的所述R-SCH帧的质量是坏的；以及

数字信号处理器(DSP)，其适合于解调和进一步处理接收到的ACK信号。

35.一种用于通信系统的无线远程终端，所述远程终端包括：

RF前端，其被配置来向最优基站发送反向补充信道(R-SCH)帧，所述RF前端被配置来接收并适当地放大、滤波和处理来自所述基站的否定确认(NAK)信号，以指示在所述基站接收到的所述R-SCH帧的质量是坏的，并将确认的缺失识别为确认(ACK)信号以指示在所述基站接收到的R-SCH帧的质量是好的；以及

数字信号处理器(DSP)，其适合于解调和进一步处理所述接收到的NAK信号。

36.一种用于无线通信的前向链路确认信道驱动器，所述驱动器包括：

块编码器，被配置来接收带有至少一比特的ACK/NAK消息，所述块编码器利用发生器矩阵对所述ACK/NAK消息进行编码以产生码字；

第一映射器，其被配置来将所述码字映射到第一二进制信号中；以及

第一混频器，其被配置来将所述第一二进制信号与第一正交扩展码混频。

37.如权利要求36所述的驱动器，进一步包括：

延时元件，其被配置来提供一个帧周期的顺序延时，所述延时元件被配置来将所述码字延时一个帧周期；

第二映射器，其被配置来将所述延时后的码字映射到第二二进制信号中；和

第二混频器，其被配置来将所述第二二进制信号与第二正交扩展码混频。

38.如权利要求37所述的驱动器，进一步包括：

求和元件，被配置来对所述第一和第二混频器的输出求和。

39.如权利要求38所述的驱动器，进一步包括：

多路信号分解器，用于将所述求和元件的输出进行多路分解以生成适合前向链路传输的ACK/NAK信号。

40.如权利要求36所述的驱动器，其中，所述确认信道是前向公共分组确认信道(F-CPANCH)。

41.如权利要求36所述的驱动器，其中，所述一比特的ACK/NAK的发生器矩阵是[111111]。

42.如权利要求36所述的驱动器，其中，所述二比特的ACK/NAK的发生器矩阵是 $\left[\begin{array}{cccccc}1& 1& 1& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 1& 1& 1\end{array}\right].$

43.如权利要求36所述的驱动器，其中，所述三比特的ACK/NAK的发生器矩阵是 $\left[\begin{array}{cccccc}1& 0& 1& 1& 0& 0\\ 0& 1& 0& 1& 1& 0\\ 0& 0& 1& 0& 1& 1\end{array}\right].$

44.如权利要求36所述的驱动器，其中，所述四比特的ACK/NAK的发生器矩阵是 $\left[\begin{array}{cccccc}1& 1& 1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 1& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 1& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1& 1& 1\end{array}\right].$

45.如权利要求36所述的驱动器，其中，所述正交扩展码是沃尔什码。

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