CN101248632B - 在增强上行链路移动通信系统内的资源分配 - Google Patents

Abstract

一种设备，例如基站，在蜂窝通信系统内发送信令信息，由此将多个共享上行链路传输资源支持划分成互斥传输资源组。该设备包括：用于通过用于上行链路传输的授权消息将上行链路资源授权给无线用户通信单元的装置；用于从无线用户通信单元接收上行链路传输的装置；用于根据该上行链路传输或该授权消息推导出上行链路编码资源标识符的装置；用于分配用于承载与上行链路传输关联的下行链路信令信息和使用上行链路编码资源标识符推导出的至少一个下行链路编码序列的装置；和用于将包括该至少一个下行链路编码序列的下行链路传输发送给无线用户通信单元的装置。

Description

在增强上行链路移动通信系统内的资源分配

技术领域

本发明涉及在蜂窝通信系统内的信令，具体地但是并不仅仅涉及在第三代合作项目(3GPP)蜂窝通信系统内确认信号的信令。

背景技术

当前，正在启动第三代蜂窝通信系统以进一步增强提供给移动用户的通信服务。最广泛采用的第三代通信系统基于码分多址(CDMA)和频分双工(FDD)或者时分双工(TDD)技术。在CDMA系统内，通过将不同的扩频和/或扰频码分配给在同一载波频率上和在同一时间间隔内的不同用户，获得用户分离。在时分多址(TDMA)系统内，通过将不同时隙分配给不同用户实现用户分离。除了TDMA之外，TDD规定将同一载波频率同时用于上行链路和下行链路传输。使用此原理的通信系统的例子是通用移动电信系统(UMTS)。在“WCDMAfor UMTS”，Harri Holma(编辑)，Antti Toskala(编辑)，Wiley &Sons，2001，ISBN 0471486876中可以找到CDMA，具体而言UMTS的宽带CDMA(WCDMA)模式的进一步描述。

为了提供增强通信服务，设计第三代蜂窝通信系统以支持多种不同服务，包括基于分组的数据通信。类似地，已经增强诸如全球移动通信系统(GSM)等现有第二代蜂窝通信系统以支持增加数量的不同服务。这样的一种增强是通用分组无线电系统(GPRS)，其是开发用于在GSM通信系统内支持基于分组数据的通信的系统。分组数据通信尤其适合于数据服务，其具有动态改变的通信需求，例如互联网访问服务。

对于其中业务和服务具有非恒定数据速率的蜂窝移动通信系统，根据其在特定时刻的需要在用户之间动态共享无线电资源是有效的。这与具有恒定数据速率的服务相反，其中可以在长期的基础上，例如在呼叫持续时间内，分配适合于服务数据速率的无线电资源。

在当前UMTS TDD标准内，可以通过在无线电网络控制器(RNC)内的调度器动态地分配(调度)上行链路共享无线电资源。然而，为了有效地操作，调度器需要获知在单个移动用户上等待上行链路传输的上行链路数据量。这允许调度器将资源分配给最需要其的用户。具体而言，它防止因为将资源分配给没有任何数据要发送的移动站而浪费资源。

最近，已经进行大量努力以改进特别是3GPP系统的上行链路性能。此改进的一种方式是将调度实体从RNC中移出，并移入无线基站，与无线用户通信单元通信，从而可以降低传输和重传延迟。因此，能够实现更快和更高效率的调度。这进一步提高了终端用户的感知吞吐量。在这样一种实施方式中，位于基站(而不是RNC)内的调度器负责控制上行链路资源的授权。在改善调度效率和各个无线用户通信单元的传输延迟中，期望对用户业务需求和信道条件的快速调度响应。

具体而言，为了实现经空中接口的数据比特的有效通信，已经为大部分3GPP分组数据服务规定了未正确接收的数据分组的重新传输。在这些系统中，数据重新传输是普遍的。也可以使用所谓的混合方案，其中在解码之前，收集重新传输对应的信号与在接收机内相同数据的先前传输信号，从而迭代改善数据正确解码的概率。通常使用混合和快速重新传输方案，因为当首次传输的错误概率较高(例如10％至50％)时实现最佳的链路效率(在每个无错传输比特之后重新传输需要的能量方面)。然而，与重新传输关联的空中接口传输延时非常高，因为它包括确认反馈处理(例如在确定重新传输之前等待可能确认的延时)和重新传输数据分组调度的延时。

关于上行链路多址，FDD和TDD物理层都使用码片扰码操作之后的扩展(使用一组或多组所谓的信道化编码)。对于FDD上行链路，给每个用户分配用于扰频操作的用户专用序列，所述扰频操作结合信道化编码扩展支持在基站接收机上各个用户信号的分离。相反地，对于TDD，在给定小区内的所有用户使用相同的扰频码。主要利用具有不同的物理信道化编码，在TDD内使用同一时隙的用户因此可以分离。

这一在FDD和TDD模式之间上行链路扰频编码分配内的差别的结果是必需在属于同一TDD小区的竞争用户之间分配有限集合的信道化编码资源，而在FDD中，在同一小区内的用户可以使用在所使用的编码数量及其扩频因子上受到某些限制的相同信道化编码。

在3GPP内的增强上行链路系统环境内，由基站执行用户的上行链路传输的调度。支持低延时的重新传输方案，其中基站将快速确认指示符发送回与传输比特的特定块相关的无线用户通信单元。如果错误地接收到该数据块的传输，则由基站将该指示符设置为“NACK”(否定确认)，一旦接收到所传输的指示符，则无线用户通信单元知道将要重新传输该数据。如果在没有错误的情况下接收到该数据块的传输，则由基站将指示符设置为“ACK”(确认)，一旦其接收，则无线用户通信单元知道已经正确地接收到所发送的数据，并可以选择新数据用于在基站进行的任何随后调度授权内的传输。

将用于从基站到无线用户通信单元发送ACK/NACK的信道称作E-HICH(增强上行链路混合ARQ指示符信道)。此信道必需是低数据速率信道，因为它仅承载用于当时活动的每个用户的一个信息比特。对于FDD增强上行链路，如果无线用户通信单元在特定时刻不活动，则不需要发送确认，因而不发送确认(无线用户通信单元也不期望接收到一个确认)。

对于FDD，将确认指示符编码在E-HICH信道上的方式是通过将长度“40”的用户专用序列分配给在该小区内使用增强上行链路服务的每个用户。显著地，在增强上行链路“呼叫”的持续时间内分配该序列。在上行链路传输的突发之间的静寂周期内，将此编码保持分配给特定用户，不可以由其它用户重新使用。这有效地将可能的活动用户人数规模限制到每E-HICH 40人。用于FDD的每个E-HICH使用扩频因子128的信道化编码，因而消耗可用下行链路编码资源的1/128(注意：与上行链路不同，扰频编码在FDD的下行链路方向是小区专用的)。如果人数或用户基数超过40，则必需配置其它的E-HICH，从而消耗可用下行链路编码资源的另一个1/128，以此类推。

与宝贵资源的有效使用相关的另一个问题是最近已经出现期望“始终在线”的互联网连接性，其中可以将用户保持在活动状态(等待发送或接收来自互联网的通信，而不需要重新配置通信状态和导致相关的传输延时损失)。对于无线移动通信系统，当在该“就绪”状态内，因而要求当不发送或接收实际数据业务时，用户消耗尽可能少的系统资源。这支持在任意时间内可以保持在就绪状态内的用户数量最大化。

对于FDD增强上行链路系统，当用户处于该“就绪”状态时，每个用户不幸地消耗宝贵的下行链路编码资源，因为已经为确认指示符的传输分配和预留用户专用序列，需求将会升高。

因而，当前的信令技术不是最佳的。例如当仅若干用户在任意时间上主动地发送上行链路数据和其余用户不活动时，为了确认信令的目的将下行链路编码资源任意长期分配给每个用户(而与它们的活动状态无关)将浪费系统资源。

因此，改进在蜂窝通信系统内的信令将是有利的。具体而言，一种允许提供改进的确认处理的系统将是有利的。

发明内容

因此，本发明寻求最佳地单个或者其任意组合地减轻、降低或消除上述的缺点之一或多个。

根据本发明的第一方面，提供一种设备，例如基站，在支持划分成互斥传输资源组的多个共享上行链路传输资源的蜂窝通信系统内发送信令信息。该设备包括装置，用于通过用于上行链路传输的授权消息将上行链路共享资源授权给无线用户通信单元。该设备包括：装置，用于从无线用户通信单元接收上行链路传输；装置，用于推导出与上行链路传输或授权消息关联的上行链路编码资源标识符；装置，用于分配用于承载与所推导的上行链路编码资源标识符关联的下行链路信令信息的至少一个下行链路编码序列；和装置，用于将包括该至少一个下行链路编码序列的下行链路传输发送给无线用户通信单元。

可以以编码(在CDMA系统内是CDMA编码或者在其它多址系统内是时间-频率编码)和时隙的方式定义共享资源。在一种实施例中，该系统还支持划分成互斥传输资源组的多个下行链路共享资源。以与上行链路相同的方式，可以以编码(在CDMA系统内是CDMA编码或者在其它多址系统内是时间-频率编码)和时隙的方式定义共享下行链路资源。

本发明可以允许在通信系统内通信资源的改进使用。本发明可以允许如终端用户感知的改善性能。本发明可以提供增加容量、降低延时和/或提高有效吞吐量。

本发明还可以支持低延迟的重新传输方案。具体而言，本发明可以允许在TDD系统内的“始终在线”互联网连接。本发明可以便于在“就绪状态”内支持大量用户的通信信道。本发明还可以避免需要在长期基础上为特定用户保留编码。

本发明还可以允许通信系统重新使用当前未用于其它目的或者其它用户的资源。当提高小区的活动用户人数规模时，本发明可以降低编码资源管理问题。本发明可以避免需要通信协议栈的更高层分配E-HICH序列。本发明可以兼容一些现有的通信系统，例如3GPPTD-CDMA蜂窝通信系统。

根据本发明的可选特征，用于分配至少一个下行链路编码序列的装置包括关联确认信号与上行链路编码资源标识符，以便用于发送的装置将下行链路传输发送给无线用户通信单元，包括与所推导出的上行链路编码资源标识符关联的确认信号。

这允许改进的通信，并且由于改进的确认(ACK)/否定确认(NACK)处理，可以具体允许在分组数据传输过程中高效的编码资源使用。

根据本发明的可选特征，将确认信号与所推导出的上行链路编码资源标识符关联可以在TDD 3GPP系统中使用。根据本发明的另一可选特征，上行链路编码资源标识符的推导可以在其中上行链路编码资源有限/受限的任意频分双工(FDD)系统内使用。

根据本发明的可选特征，确认信号可以在3GPP系统内的增强上行链路混合自动重复请求(ARQ)标识符信道(E-HICH)内使用。本发明可以降低当未主动地参与上行链路传输时不期望地消耗下行链路传输资源(例如E-HICH)的用户数量。

根据本发明的可选特征，用于接收的装置包括用于接收先前由基站调度的上行链路传输的装置。确认信号例如可以与基站资源授权消息相关联。这允许用于将资源分配给无线用户通信单元的下行链路“授权”信道和用于发送与授权资源对应的ACK/NACK信号的相应下行链路信道的一对一映射。

根据本发明的可选特征，可以将多个确认信号时分复用或码分复用在时分双工(TDD)码分多址(CDMA)的单个最小传输单元上。典型地，在3GPP TDD系统内，最小传输单元包括在单个时隙内扩频因子16的单个编码。

根据本发明的可选特征，用于分配用于承载与所推导出的上行链路编码资源标识符关联的下行链路信令信息的至少一个下行链路编码序列的装置包括关联标记或标识符与实际上每个主动地发送用户。这使用了典型的(例如在3GPP系统环境下)提供给每个用户的资源分配任务将不重叠的事实。因此，以这种方式，可以确保资源标记或标识符也可以是不重叠的。有利地，这导致进一步保证将为每个活动用户分配唯一的下行链路E-HICH序列。

这可以允许更高效的通信，例如可以允许更好地使用当前可用的资源，从而当通信设备共享资源时有助于动态系统。

根据本发明的可选特征，该标记可以与实际上每个活动发送用户关联，其中在单个发送时间间隔(TTI)内执行传输。根据本发明的可选特征，一个或多个标记标识同时跨越通信帧的上行链路和下行链路部分的一个或多个资源单元。这可以支持在资源标记和实际物理资源之间的关联不受具体帧配置或任意上行链路或下行链路分割点的影响。

根据本发明的可选特征，从例如用于3GPP TDD操作的“240”个正交序列中给发送用户分配资源单元。这可以降低有效负载浪费。这可以支持灵活地选择用于承载确认指示符所用的E-HICH序列的正交编码组。

根据本发明的可选特征，给多个用户分配至少使用利用至少两个短码序列的两阶段序列化扩频处理构建的长下行链路编码序列。这可以降低无线用户通信单元的复杂性及其存储需求。这还可以支持灵活选择正交编码组。

根据本发明的可选特征，本发明可以提供用于上行链路分组数据通信服务的特别有利的系统性能，所述服务具体可以是上行链路分组数据通信服务。

根据本发明的第二方面，提供一种在支持划分成互斥传输资源组的多个共享上行链路传输资源的蜂窝通信系统内接收信令信息的无线用户通信单元。该无线用户通信资源包括：装置，用于从基站接收下行链路传输，由此下行链路传输包括用于承载与先前的上行链路传输或先前授权消息相关的所推导出的上行链路编码资源标识符关联的下行链路信令信息的至少一个下行链路编码序列。

根据本发明的第三方面，提供一种用于在支持划分成互斥传输资源组的多个共享上行链路传输资源的蜂窝通信系统内发送信令信息的方法。该方法包括步骤：通过授权消息将上行链路资源授权给无线通信单元，从无线用户通信单元接收上行链路传输；根据上行链路传输或者根据授权消息推导出上行链路编码资源标识符；分配用于承载与所推导出的上行链路编码资源标识符关联的下行链路信令信息的至少一个下行链路编码序列；和将包括该至少一个下行链路编码序列的下行链路传输发送给无线用户通信单元。

根据本发明的第四方面，提供一种在支持划分成互斥传输资源组的多个共享上行链路传输资源的蜂窝通信系统内接收信令信息的方法。该方法包括步骤：从基站接收下行链路传输，由此该下行链路传输包括用于承载与先前下行链路传输或先前授权消息相关的所推导出的上行链路编码资源标识符关联的下行链路信令信息的至少一个下行链路编码序列。

根据本发明的第五方面，提供一种支持划分成互斥传输资源组的多个共享上行链路传输资源和适合于支持从基站到无线用户通信单元的下行链路传输的蜂窝通信系统，由此下行链路传输包括与先前上行链路传输或先前授权消息相关的所推导出的上行链路编码资源标识符关联的至少一个下行链路编码序列。

根据本发明的可选特征，该蜂窝通信系统是第三代合作项目3GPP系统。该3GPP系统具体可以是UMTS蜂窝通信系统。因而，本发明可以允许在3GPP蜂窝通信系统内的改进性能。

本发明可以允许在TDD蜂窝通信系统内的改进性能，具体可以允许在3GPP内增强上行链路系统的改进使用。

根据本发明的第六方面，提供一种支持从基站到无线用户通信单元的下行链路传输的无线通信协议，由此该下行链路传输包括与先前上行链路传输或先前授权消息相关的所推导出的上行链路编码资源标识符关联的至少一个下行链路编码序列。

将理解上述参考诸如基站等用于发送上行链路信令信息的设备描述的可选特征、注释和/或优点同样适用于用于发送上行链路信令信息的方法，和可以分别地或者以任意组合将可选特征包括在用于发送上行链路信令信息的方法内。

将理解上述参考用于接收下行链路信令信息的无线用户通信单元描述的可选特征、注释和/或优点同样适用于用于接收下行链路信令信息的方法，和可以分别地或者以任意组合将可选特征包括在用于接收下行链路信令信息的方法内。

根据下文描述的一个或多个实施例，本发明的这些和其他方面、特征和优点将变得显而易见，并参考所述实施例予以阐述。

附图说明

将仅通过例子参考附图描述本发明的实施例，在附图中：

图1图示其中可以实施本发明的一些实施例的蜂窝通信系统的例子；

图2图示根据本发明一些实施例的UE、RNC和基站；

图3图示根据本发明一些实施例的使用信道化和扰频编码以生成数据流的例子；

图4图示根据本发明一些实施例的资源单元编号的例子；

图5图示根据本发明一些实施例的根据增强上行链路传输的E-HICH定时的例子；

图6图示根据本发明一些实施例的对正交可变扩频因子(OVSF)编码树扩展的例子；

图7图示根据本发明一些实施例的码分复用(CDM)E-HICH突发结构的例子；

图8图示根据本发明一些实施例的序列化两阶段扩频操作；

图9图示根据本发明一些实施例的用于TDD E-HICH的CDM发射机结构；和

图10图示根据本发明一些实施例的发送和接收信令信息的方法。

具体实施方式

下面的描述集中于可应用于UMTS(通用移动电信系统)蜂窝通信系统，具体而言工作于时分双工(TDD)模式的UMTS陆地无线电接入网络(UTRAN)的本发明的实施例。然而，将理解本发明并不限制于这一特定蜂窝通信系统，还可以应用于其它蜂窝通信系统。在这一方面，在本发明的一种实施例中，蜂窝通信系统支持划分成互斥传输资源组的多个共享上行链路传输资源。

图1图示其中可以实施本发明实施例的蜂窝通信系统100的例子。在本发明的一种实施例中，蜂窝通信系统100支持划分成互斥传输资源组的多个共享上行链路传输资源。可以用编码和时隙定义该共享上行链路传输资源。在这种情况下，编码可以参考CDMA扩频序列或扰频序列，或者在时分复用/码分复用系统内的普通时间-频率编码。存在有限数量的编码和时隙，因而通过时隙/编码坐标对定义在整体共享资源空间内的任意一个单元。这些共享资源的各个非重叠单元可以进一步组合在一起以形成更大的可分配资源单元。

在蜂窝通信系统100内，将地理区域划分成多个小区，每个小区由基站105服务。基站，有时称作节点B，通过可以在基站与核心网络109之间发送数据和接收数据的固定网络互联。无线用户通信单元101，103由与小区基站105的无线电通信链路提供服务，无线用户通信单元位于所述小区内。通常将无线用户通信单元称作移动站(MS)或用户装置(UE)，将其视为可互换的术语。

无线用户通信单元例如可以是远程单元、移动站、通信终端、个人数字助理、便携式计算机、内嵌通信处理器或者在蜂窝通信系统100的空中接口上通信的任意通信单元。

随着无线用户通信单元101、103移动，其可以从由一个基站105支持的通信覆盖区域移动到由另一个基站支持的覆盖区域，即从一个小区到另一个小区。随着移动站101，103朝向基站105移动，它进入两个基站的重叠覆盖区域，在该重叠区域内，它改变由新的基站支持。随着移动站进一步移动到新的小区，它继续由新的基站支持。这称作在小区之间移动站的越区切换或越区转换。

典型的蜂窝通信系统扩展通常在整个国家内上的覆盖区，包括支持数千乃至数百万个移动站的数百乃至数千个小区。将从移动站到基站的通信称作上行链路，将从基站到移动站的通信称作下行链路。

基站105耦合到无线电网络控制器(RNC)107。RNC 107执行与空中接口相关的诸多控制功能，包括无线电资源管理和到和来自适当基站的数据的路由选择。

RNC 107耦合到核心网络109。核心网络互联RNC，可操作地在任意两个RNC之间路由选择数据，从而支持在小区内的无线用户通信单元与在任意其它小区内的无线用户通信单元通信。此外，核心网络109通常包括用于互联到诸如公共交换电话网络(PSTN)等外部网络的网关功能，从而允许无线用户通信单元与通过陆线连接的路线电话机和其它通信终端通信。此外，核心网络109包括管理常规蜂窝通信网络需要的大量功能，包括用于路由选择数据、接入控制、资源分配、用户记帐、移动站鉴权等的功能。

将理解，仅仅为了清楚和简要，图示了描述本发明一些实施例需要的蜂窝通信系统100的具体单元，但是该蜂窝通信系统100可以包括诸多其它单元，包括其它基站和RNC以及其它网络实体，例如SGSN、GPRS网关支持节点(GGSN)、原籍位置寄存器(HLR)、访问者位置寄存器(VLR)、等等。

常规上，由RNC 107执行在空中接口上的数据调度。然而，已经建议最新的分组数据服务寻求当调度在共享信道上的数据时使用变动信道条件。具体而言，高速下行链路分组接入(HSDPA)服务最近已经由3GPP标准化。HSDPA允许执行调度时考虑各个UE的下行链路条件。因而，当信道传播允许低下行链路资源使用时可以为UE调度数据。然而，为了支持此调度足够快以跟随动态变化，HSDPA要求在基站上而非由RNC执行调度。将调度功能定位在基站内避免了在基站上到RNC接口(Iub接口)的一些通信组件，从而降低与其相关的显著延时，尤其在重新传输的情况下。

在增强上行链路系统的环境下，类似地将上行链路调度功能从RNC移动到基站内。在这些系统内，在下行链路上发送确认信号以向发射机(UE)通知所发送数据分组的接收状态。有利地，在本发明的一种实施例中，此信令方法便于用于“就绪但不活动”用户的下行链路编码资源的基本上零使用。因而，该方法便于将大量用户保持在就绪状态，提高了系统效率，并为增加的用户基数提供“始终在线”的互联网体验。

该方法利用用户共享在TDD上行链路上的信道化编码资源(对于3GPP内的FDD并非如此)的事实。在用户和基站已知的预先确定时间周期内分块传输上行链路数据。将这些时间周期称作TTI(传输时间间隔)，并可以包括多个时隙。对于TDD，TTI是10毫秒，并与10毫秒的无线电帧定时对准。每个TTI传输一个数据块，每个数据块返回一个确认指示符。

基站调度器负责为每个TTI在竞争用户之间分配上行链路时隙和信道化编码资源，如参考图2进一步描述的。为在给定TTI内调度将要活动的每个用户授权一部分可用上行链路时隙和编码资源。在本发明的一种实施例中，最小资源单元(RU)是在单个时隙内的单个扩频因子(SF)-16编码。可以组合多个最小传输单元以形成在任意一个TTI内更大的资源分配。

在本发明的一种实施例中，可以以多个时隙或者多个编码的形式将多个RU分配给用户，即使当前的3GPP规范仅允许在给定时隙内最多两个同时编码。可替代地，可以在一个时隙内分配具有较低或较高诸如多个SF16等扩频因子的一个或多个信道化编码(例如SF8，SF4，SF2和SF1)。由于在3GPP内使用的OVSF信道化编码的结构，更高扩频因子的多个编码可以对着(subtend)具有较低扩频因子的普通编码。随后在图7中图示这种情况，其图示根据本发明一些实施例的CDM E-HICH突发结构，其中C_Q ⁱ表示具有扩频因子Q和索引i＝1,...,Q的信道化编码。

分配具有第一扩频因子的第一编码排除了向任何其它UE分配高于对着第一编码的第一扩频因子的扩频因子的任何编码。因此，在可分配共享上行链路传输资源空间内分配给用户的编码专门设计用于由给定TTI内的单个用户使用。

在整体上行链路资源空间方面，定义两维-时隙和编码。对于给定的TTI，存在可用于在竞争用户之间共享的一定数量的组成时隙和一定数量的编码资源。因此，存在每个TTI可用的一定数量的资源单元(RU)。

在下文中，描述一些实施例，其中推荐确认/否定确认(ACK/NACK)信号的高效传输。因此，一些实施例产生改进的调度性能、改进的终端用户感知服务质量和/或作为整体的蜂窝通信系统的改进性能。

图2更详细地图示图1的示例蜂窝通信系统的UE 101、RNC 107和基站105。基站105包括上行链路调度器221，用于将上行链路传输资源调度给蜂窝通信系统内的活动用户。通过经基站收发信机220从上行链路调度器221向UE 101发送资源授权消息，授权上行链路传输资源。UE 101通过其收发信机210接收资源授权消息，和将授权信息传送给UE传输控制器211。传输控制器211负责选择来自分组数据传输缓冲器212或者分组数据重新传输缓冲器213的数据。根据需要，将用于传输的用户数据从用户数据源214馈送给分组数据传输缓冲器212。在已经从基站105接收到涉及该数据分组的否定确认指示的情况下，传输控制器211还能够将数据从分组数据传输缓冲器212移动到分组数据重新传输缓冲器213内。

一旦接收到传输资源授权消息，传输控制器211因而适当地选择来自传输缓冲器212或重新传输缓冲器213的数据。通常，可以最好使重新传输优先于传输。传输控制器211在所分配的一个或多个上行链路资源上通过收发信机210将数据分组发送给基站105。

用于传输的编码资源由传输编码控制器215配置，其已经由传输控制器211通知授权的上行链路编码资源。传输控制器211还将传输资源授权消息发送给接收编码控制器216，其使用此信息以推导出接收编码，在此编码上将接收到涉及所传输分组的任意“确认”指示符。

在一些实施例中，分配与所推导的上行链路编码资源标识符关联的至少一个下行链路编码序列是在短期内(例如基本上在单个无线电帧或者TTI-10毫秒的量级上)动态分配和重新分配的。

基站105在先前授权的资源上接收所发送的数据分组，和将数据发送给所接收的分组数据缓冲器222。还将与所接收分组的错误状态相关的信息发送给上行链路调度器221。将正确接收到的上行链路数据分组通过到RNC接口223的基站和通过Iub接口发送给RNC 107。由RNC 107通过节点-B接口320予以接收。上行链路调度器221可以进行进一步的资源授权，从而努力通过重新传输处理恢复出错数据。

在任一情况下，根据是否错误地接收数据分组，生成确认指示符。如果将接收视为成功的，通过收发信机220发送肯定确认(ACK)。否则发送否定确认(NACK)。

当确定授权上行链路资源时，上行链路调度器221还向传输编码控制器224通知所分配的上行链路编码资源。传输编码控制器224使用此信息推导出用于传输相应确认指示符的下行链路编码资源。当发送确认指示符时，其使用的下行链路编码资源由传输编码控制器224配置，因而与分配用于确认指示符的相关传输的一个或多个上行链路资源关联。

已经由接收编码控制器216预先配置UE 101内的收发信机210以检测由基站105发送的确认指示符。通过原始上行链路资源授权的先前接收和在UE内的在用于传输的上行链路编码资源和用于接收确认指示符的下行链路编码资源之间的已知映射，可以支持接收编码资源的该预先配置。因此，有利地，不需要下行链路编码资源的长期分配，仅当使用上行链路编码资源时(即当出现活动上行链路传输时)，使用下行链路编码资源。此外，避免了分配下行链路编码资源的任何附加信令开销，其可能降低系统容量。

在本发明的实施例中，提供基站105，其在时分复用TD-CDMA蜂窝通信系统内发送信令信息。基站105包括装置，用于从诸如用户装置(UE)等无线用户通信单元101接收上行链路传输。显著地，基站105包括用于根据下行链路传输推导出上行链路编码资源标识符的装置。基站105还包括：装置，用于分配用于承载与所推导出的上行链路编码资源标识符关联的下行链路信令信息的至少一个下行链路编码序列；和装置，用于将包括至少一个下行链路编码序列的下行链路传输发送给UE 101。

在一种实施例中，基站105关联确认指示符编码序列与在相应上行链路传输中使用的编码资源。在ACK/NACK传输环境下，此实施例目标在于解决在3GPP TDD系统环境内现有3GPP FDD增强上行链路系统内的每个用户编码预留有关的上述缺点。

图3图示根据本发明的一些实施例的使用信道化编码315和扰频编码325以生成数据流340的例子。

基于每个用户305，345，由无线用户通信单元发送上行链路数据与一个或多个信道化编码序列以生成信道化编码扩频信号。信道化编码扩频信号与码片扰频功能325内的扰频编码序列320相乘以生成发送信号。随后在无线电信道330上将发送信号发送给基站接收机335，其解复用所接收的用户数据流340。

图4图示根据本发明一些实施例的资源单元编号的例子。图4图示一种情况的例子，其中例如十个时隙410可用于增强上行链路TTI传输的每一个无线电帧。在每个时隙410内可以获得(大小“16”)全部资源空间405。因此，存在总共“160”个RU 430，编号“0”至“159”。

基站调度器暗中获知已经给哪些无线用户通信单元(UE)分配用于每个TTI的哪些时隙和编码资源。对于3GPP TDD，将这些资源分配用信号通知给下行链路信令信道内的用户(称作3GPP内的E-AGCH-增强上行链路绝对授权信道)。假定给每个用户提供的资源分配不能与给另一个用户分配的资源重叠，可以将唯一资源索引或“标记”与给定TTI内的每个活动发送用户有利地关联。

该标记可以对应于分配给用户的任一资源单元索引，例如RU索引“47”425(因为资源单元索引可能尚未分配给同一TTI内的任何其它用户)。为了简化的目的，在此假设将标记设置等于分配给UE用于所关注TTI的最低编号RU。

因此，例如如果给UE分配在十六时隙设置中用于特定TTI的下述编码资源：

·1xSF4；

·信道化编码索引2；

·指定增强上行链路时隙1，2，3；

则分配给该传输的标记将是编号‘20’435，即最低编号RU。因而，这是在图4中最左下角的分配资源(将分配的资源图示为阴影框)。应当指出，在该例子中，在每3个时隙内一个扩频因子4的编码的单个分配已经占用每时隙4个最小资源单元(RU)。这是因为在这个例子中将RU定义为单个扩频因子16的编码，四个此编码对应于在OVSF编码树内的扩频因子4的编码。

在本发明的一种实施例中，由基站和无线用户通信单元同时使用与给定TTI内的用户上行链路传输关联的资源标记以推导出与用于发送与先前上行链路传输相关的后续确认信息的编码对应的编码序列索引。因此，基站获知在哪个编码上发送确认指示符和无线用户通信单元获知何时和何处预期此传输和如何予以解码。

此方法避免了在长期基础上为特定用户预留编码的需要。有利地，仅主动发送用户占用确认指示符编码资源。

设想可以将该方法应用于任一通信系统，其中单独地分配在上行链路信道上的编码资源。例如，如果将FDD增强上行链路内的信道化编码资源修改为每用户格式的，则可以使用上述实施例。

在一种实施例中，TDD E-HICH是在单个时隙内每个TTI发送一次的物理信道，并配置以承载ACK/NACK信息。有利地，ACK/NACK信息与来自一组用户的增强上行链路TTI传输同步地相关。

这种情况在图5中图示，其图示根据本发明的一些实施例与增强上行链路传输关联的E-HICH定时的例子。将定时关联图示为编码505与时隙510的关系。对于特定帧“F”，存在多个下行链路传输515和多个上行链路传输520。

在本发明的一种实施例中，(单个)E-HICH物理信道使用每个传输时间间隔(TTI)在单个下行链路时隙内的SF16的扩频编码。E-HICH物理信道承载确认指示符，分别用于该E-HICH用户组525中的每个用户。将指示符码分复用(CDM)在单个SF16编码内。

将为其在特定E-HICH发送ACK/NACK信息的用户组称作“E-HICH用户组”。这些是活动用户。也就是说，对于在TTI(或者帧)“F”内的增强上行链路传输520，在TTI(或帧)“F+TA”内在E-HICH 535下行链路时隙540上返回530 ACK/NACK。帧“F+TA”因此将包括包含与帧“F”的上行链路传输相关的ACK/NACK指示符的一个或多个E-HICH下行链路传输540，还可以进一步包括上行链路传输545。

尽管所描述的实施例是在E-HICH信道上确认指示符的CDM的情况下，但是设想也可以使用替代实施例，其中将确认指示符时分复用(TDM)在E-HICH信道上。由于CDM实施例的支持每个用户功率控制的固有能力，同时保持平均时隙功率恒定和等于训练序列(midamble)功率，可能存在CDM方案相对于TDM方案的某些优点。

因此，根据本发明的一种实施例，提供一种支持从基站到无线用户通信单元的下行链路传输的无线通信协议，由此该下行链路传输包括与先前上行链路传输或先前授权消息相关的所推导出的上行链路编码资源标识符关联的至少一个下行链路编码序列。

在将下行链路编码C₁₆ ⁹630分配给E-HICH的情况下，可以将本发明的一种实施例视为OVSF编码树600的扩展，如图6所示。存在与E-HICH编码610对应的总共R_max个可用正交序列630。R_max大于或等于在该系统内用于该小区内增强上行链路传输的每个TTI的可分配共享上行链路传输资源单元总数。

在一种实施例中，可以如图7所示配置CDM E-HICH突发(burst)结构700。关于常规TDD突发，存在通过训练序列(midamble)部分720划分的每个用户705的两个有效负载部分715，730。备用比特725区分有效负载部分715，730与训练序列部分720。将保护周期(GP)735插入在突发结束。

在本实施例中，为TDD举例说明总共“240”个正交序列，以便RU编号跨越该帧的上行链路和下行链路部分(在每无线电帧/TTI的15个时隙中的每个时隙内16个资源单元)。因此，此配置不受具体帧配置或者上行链路(UL)/下行链路(DL)分割点等的限制。选择“240”还提供与SF16 E-HICH物理信道的有效负载容量(在3GPP环境下用于突发类型“1”的“244”个比特和用于突发类型“2”的“276”个比特)的很好适配，较低地浪费有效负载资源，但是支持将相同的结构同时用于两种突发类型。

选择“240”还支持灵活地选择正交编码组。在本发明的一种实施例中，为了避免需要存储“240”ד240”的完整编码组(等于57.6千比特)，希望能够在“在传输过程中(on-the-fly)”生成长度240的编码。在一种实施例中，通过简单算法装置可以生成长度240的编码。

有利地，在替代实施例中，假设可以根据更小的编码组生成长度240的编码。因此，例如，选择“240”允许使用序列化的两阶段扩频处理800，如图8所示。这可以降低UE复杂性和存储需求。

例如，图8所示的实施例使用序列化两阶段扩频操作，使用具有两个更短正交序列组的序列编码，从而生成长度“240”的编码。因此，图8图示根据本发明一些实施例的具有“20”比特的扩频因子长度的第一扩频阶段和具有“12”比特的扩频因子长度的第二扩频阶段。在此，将确认或否定确认单个比特805输入给第一重复块810，其中将单个比特805重复二十次。将此重复序列输入给第一相乘功能820，其中将其乘以长度“20”的主编码815。

随后，将相乘的重复序列输入给第二重复块825，其中将该重复序列重复十二次。将此重复序列输入给第二相乘功能835，其中将其乘以长度“12”的主编码830。随后的输出840是所期望的240比特编码组。

因此，此实施例提供一种有效的低复杂性实施方式，其中UE仅仅需要存储一个“12”ד12”编码组和一个“20”ד20”编码组。有利地，这显著低于“240”ד240”。因此，在该实施例中，使用普通的签名序列长度“240”，而与突发类型无关，这简化了在UE内的实施。用于突发类型“1”和突发类型“2”的有效负载大小分别是244比特和276比特，因此存在用于突发类型“1”的四个备用比特和用于突发类型“2”的三十六个备用比特。由于这些未使用的“备用”比特导致的处理增益损耗较小(即分别确定为0.07dB和0.6dB)。

技术人员将认识到可以使用比两个阶段处理更多的阶段。还假设根据目标应用、UE复杂性降低和将要使用的存储需求，可以使用替代的编码组。

在图9中图示根据本发明一些实施例的用于TDD E-HICH的码分复用(CDM)发射机结构900。根据一种实施例，如图9所示，可以根据行列数为“20”的Hadamard矩阵的行构建主编码815。类似地，可以根据行列数为“12”的Hadamard矩阵的行构建次编码830。

根据下式推导结合Hadamard矩阵使用的编码索引815，830(i＝0，...，19用于主编码组和j＝0，...，11用于次编码组)：

$i=\left[\frac{r}{12}\right]---\left[1\right]$

j＝r mod 12    [2]

其中“r”是上述资源索引标记。此外，在图9所示的一些实施例中，例如使用3GPP版本99的比特扰频程序930，可以将行倒置修改和扰频编码应用于Hadamard编码组815，830。在添加925任意未用(备用)比特之后，可以应用这种行倒置修改和扰频编码。可以使用行倒置修改和扰频编码提高它们在峰值与平均功能方面的属性，并提供针对多普勒效应的保护。

在应用R99比特扰频编码之后，正交相移键控(QPSK)调制935该信号。随后，在乘法器功能945内相乘该QPSK调制信号与用户指定增益940。随后，在复用器功能950内复用该结果信号与其它用户信号。然后，在一种实施例内应用SF16的扩频编码的扩频功能960内，将E-HICH信道化编码955应用于复用信号。输出信号是“1952”或“2208”码片的CDMA传输信号965，在其中随后可以插入一个或多个训练序列(midamble)。

在本发明的一种实施例中，描述一种在蜂窝通信系统内发送和接收信令信息的方法1000，如图10所示。该方法包括在诸如用户装置等无线用户通信单元1050和诸如节点B等基站1010之间的通信步骤。

该方法包括在步骤1015中节点B 1010将一个或多个上行链路传输资源授权给UE 1050。在步骤1055中，UE 1050接收一个或多个上行链路传输资源的授权。随后，UE 1050使用全部的所分配的一个或多个上行链路资源或其子集发送上行链路消息，如在步骤1060内图示的。在步骤1020，节点B 1010接收上行链路传输。

显著地，UE 1050和节点B 1010同时根据授权消息或者所使用的一个或多个上行链路资源推导出下行链路编码资源标识符，如在步骤1065和1025中图示的。节点B 1010分配至少一个下行链路编码序列，用于承载与所推导出的上行链路编码资源标识符关联和因此与用于上行链路传输的上行链路资源关联的下行链路信令信息。此外，随后如在步骤1030内，节点B 1010使用根据所授权或使用的上行链路资源推导出的下行链路资源将包括至少一个下行链路编码序列的下行链路信令发送给UE 1050。然后，在步骤1070，UE 1050在一个或多个所推导出的下行链路资源上接收下行链路信令，当其已经根据所授权或使用的一个或多个上行链路资源独立地推导出与节点B1010相同的下行链路资源时，能够解码该下行链路传输。

在上文描述的环境下，和根据本发明的实施例，将术语“编码序列”视为包含时间序列(例如在CDMA系统内通用的)、等效于在其它蜂窝通信系统(例如OFDM或FDMA)内的频率副载波的正弦序列，和在使用TDMA、FDMA和CDMA的某种程度组合的系统内的普通时间/频率编码。以这种方式，可以将本发明的实施例应用于其它蜂窝通信系统，其中可以以时间、频率或者时间/频率编码或者主载波频率的副载波的形式给用户分配资源。

将理解为了清楚，上文的描述已经参考不同的功能单元和处理器描述了本发明的实施例。然而，在不脱离本发明的情况下，可以使用在不同功能单元或处理器之间功能的任意适当分配将是显而易见的。例如，图示将由分离处理器或控制器执行的功能可以由相同的处理器或控制器执行。因此，将对特定功能单元的参考仅仅视为对用于提供所描述功能的适当装置的参考，而不表示严格的逻辑或物理结构或组织。

在包括硬件、软件、固件或者其任意组合的任何适当形式内可以实施本发明。可选择地，可以将本发明至少部分地实施为在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上运行的计算机软件。可以以任意适当的形式物理地、功能地和逻辑地实施本发明实施例的单元和组件。实际上，可以在单个单元内，在多个单元内或者作为其它功能单元的一部分实施该功能。因此，可以将本发明实施在单个单元内，或者可以物理地和/或功能地分配在不同单元和处理器之间。

尽管已经结合一些实施例描述了本发明，但是其并不限制于在此阐述的具体形式。本发明的范围仅仅由权利要求限制。此外，尽管特征可能看起来是结合具体实施例描述的，但是本领域的技术人员将认识到可以根据本发明组合所描述实施例的各种特征。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其它单元或步骤的存在。

此外，尽管分别列出，但是例如可以通过单个单元或处理器实施多个装置、单元或方法步骤。此外，尽管可以将各个特征包括在不同权利要求内，但是也可以有利地组合这些特征，在不同权利要求内包括并不暗示特征组合是不可行的和/或不利的。而且，在一类权利要求内包含特征并不暗示对此类别的限制，而是表示该特征在适当时同样可应用于其它类别权利要求。此外，在权利要求中的特征顺序并不暗示必须执行该特征的任何特定顺序，具体而言，在方法权利要求内各个步骤的顺序并不暗示必需以该顺序执行这些步骤。而且，可以以任意适当的顺序执行这些步骤。此外，单个参考并不排除多个。因此，参考“一个”、“第一”、“第二”、等等并不排除多个。

Claims (28)

1.一种在具有划分成互斥传输资源组的多个共享上行链路传输资源的蜂窝通信系统内发送信令信息的设备，该设备包括：

用于通过授权消息将上行链路传输资源授权给无线用户通信单元的装置；

用于从无线用户通信单元接收上行链路传输的装置；

用于推导出与上行链路传输或授权消息关联的上行链路编码资源标识符的装置；

用于分配与所推导的上行链路编码资源标识符关联的至少一个下行链路编码序列的装置；和

用于将包括该至少一个下行链路编码序列的下行链路传输发送给无线用户通信单元的装置。

2.如权利要求1所述的设备，其特征还在于：

用于使用上行链路编码资源标识符关联确认信号和上行链路传输的装置，以便用于发送的装置将下行链路传输发送给包括该确认信号的无线用户通信单元。

3.如权利要求1所述的设备，其中用于接收的装置包括接收先前由该设备调度的上行链路传输，以便该设备推导出与所调度的上行链路传输关联的上行链路编码资源标识符。

4.如权利要求1所述的设备，其中用于分配与所推导出的上行链路编码资源标识符关联的至少一个下行链路编码序列的装置在一个或多个无线电帧内动态分配和重新分配所述至少一个下行链路编码序列。

5.如权利要求1所述的设备，其中将多个编码链接到授权分配以支持多个资源授权信道。

6.如权利要求2所述的设备，其中将多个确认信号时分复用或码分复用到时分双工(TDD)码分多址(CDMA)的单个最小传输单元上。

7.如权利要求6所述的设备，其中所述单个最小传输单元是在一个时隙内使用扩频因子“16”或“32”的一个编码序列。

8.如权利要求1所述的设备，其中用于推导上行链路编码资源标识符的装置推导出已经动态分配给无线用户通信单元的上行链路信道化编码。

9.如权利要求1所述的设备，其中用于分配用于承载与所推导出的上行链路编码资源标识符关联的下行链路信令信息的至少一个下行链路编码序列的装置包括关联一个标记和每个主动发送上行链路传输的用户。

10.如权利要求9所述的设备，其中在单个发送时间间隔TTI内执行一个标记和每个主动发送上行链路传输的用户的关联。

11.如权利要求9所述的设备，其中该标记标识跨越一个通信帧的上行链路和下行链路部分的多个资源单元中的一个资源单元。

12.如权利要求9所述的设备，其中下行链路传输将一个“240”编码序列组中的一个用于TD-CDMA操作。

13.如权利要求9所述的设备，其中使用至少两阶段的序列化扩频处理构建用于下行链路传输的编码序列。

14.如权利要求1所述的设备，其中上行链路传输是支持唯一一组上行链路共享资源的频分双工上行链路传输。

15.如权利要求1所述的设备，其中上行链路传输是在时分双工系统内的增强上行链路传输。

16.如权利要求1所述的设备，其中蜂窝通信系统是第三代合作项目3GPP系统。

17.如权利要求1所述的设备，其中该设备是基站。

18.一种在支持划分成互斥传输资源组的多个共享上行链路传输资源的蜂窝通信系统内接收信令信息的无线用户通信单元，该无线用户通信单元包括：

用于通过下行链路传输从基站接收信令信息的装置，由此下行链路传输包括至少一个下行链路编码序列；和

用于推导出与至少一个下行链路编码序列关联的先前上行链路传输或先前的授权消息相关的上行链路编码资源标识符的装置。

19.如权利要求18所述的无线用户通信单元，其特征还在于所述至少一个下行链路编码序列使用上行链路编码资源标识符关联确认信号和上行链路传输。

20.一种在支持划分成互斥传输资源组的多个共享上行链路传输资源的蜂窝通信系统内发送信令信息的方法，该方法包括步骤：

通过授权消息将上行链路资源授权给无线通信单元；

从无线用户通信单元接收上行链路传输；

根据该上行链路传输或者根据该上行链路授权消息推导出上行链路编码资源标识符；

分配用于承载与所推导出的上行链路编码资源标识符关联的下行链路信令信息的至少一个下行链路编码序列；和

将包括该至少一个下行链路编码序列的下行链路传输发送给无线用户通信单元。

21.如权利要求20所述的在蜂窝通信系统内发送信令信息的方法，其特征还在于所述至少一个下行链路编码序列使用上行链路编码资源标识符关联确认信号和上行链路传输。

22.一种在支持划分成互斥传输资源组的多个共享上行链路传输资源的蜂窝通信系统内接收信令信息的方法，该方法包括步骤：

从基站接收下行链路传输，由此该下行链路传输包括至少一个下行链路编码序列；和

推导出与所述至少一个下行链路编码序列关联的先前上行链路传输或先前授权消息相关的上行链路编码资源标识符。

23.如权利要求22所述的在蜂窝通信系统内接收信令信息的方法，其特征还在于所述至少一个下行链路编码序列使用上行链路编码资源标识符关联确认信号和上行链路传输。

24.一种支持划分成互斥传输资源组的多个共享上行链路传输资源和适合于支持从基站到无线用户通信单元的下行链路传输的蜂窝通信系统，其中该基站包括：

用于通过授权消息将上行链路传输资源授权给无线用户通信单元的装置；

用于从无线用户通信单元接收上行链路传输的装置；

用于推导出与上行链路传输或授权消息关联的上行链路编码资源标识符的装置；

用于分配与所推导的上行链路编码资源标识符关联的至少一个下行链路编码序列的装置；和

用于将包括与先前上行链路传输或先前授权消息相关的所推导出的上行链路编码资源标识符关联的至少一个下行链路编码序列的下行链路传输发送给无线用户通信单元的装置；以及

所述无线用户通信单元包括：

用于从基站接收包括至少一个下行链路编码序列的下行链路传输的装置；和

用于推导出与至少一个下行链路编码序列关联的先前上行链路传输或先前的授权消息相关的上行链路编码资源标识符的装置。

25.如权利要求24所述的蜂窝通信系统，其特征还在于所述至少一个下行链路编码序列使用上行链路编码资源标识符关联确认信号和上行链路传输。

26.如权利要求24所述的蜂窝通信系统，其中上行链路传输是TD-CDMA增强上行链路传输。

27.如权利要求24所述的蜂窝通信系统，其中蜂窝通信系统是第三代合作项目3GPP系统。

28.如权利要求24所述的蜂窝通信系统，其中上行链路传输是支持唯一一组共享上行链路资源的频分双工上行链路传输。

Images