專利名稱：通信系統(tǒng)中提供分離的正向專用和共享控制信道的裝置和方法
本申請要求2000年4月17日申請的美國臨時申請No.60/197,588的權益。
換言之，希望對于專用信道使用盡可能少的Walsh碼資源，因此，需要使用更大的擴展因數(shù)(一個相對大的Walsh碼，比如對于CDMA20000或者WCDMA為256)。所使用的Walsh碼資源越小，則可以支持的專用信道數(shù)越大，這幫助減輕了對迅速切換的需要性。對于一個給定的幀周期，用一個大擴展因數(shù)難以支持許多比特，幀周期通常很小(例如3.33ms)以便匹配象SHCH 16這樣的數(shù)據(jù)信道的幀周期，并且使空中發(fā)射和調度最優(yōu)化。使用較小的擴展因數(shù)不僅使用更多Walsh碼資源，而且對于一個給定的可靠性等級需要更多發(fā)射功率，并且減少系統(tǒng)容量。同時通過使用諸如8PSK之類的高階調制可用一個大擴展因數(shù)獲得更多比特，但是，同樣，其代價是更高的發(fā)射功率。
因此需要一種方法和裝置，其在擴頻通信系統(tǒng)中提供更有效的比特和Walsh碼資源分配。
最佳實施方式為了更有效地利用Walsh碼資源，可把控制和層3信息分為在每一幀時間間隔中要求被發(fā)送的數(shù)據(jù)，而不論移動用戶是否計劃通過諸如共享信道(SHCH16)之類的數(shù)據(jù)信道來接收數(shù)據(jù)，以及只需要在SHCH為那個用戶所預定時或者在層3信息需要被發(fā)送時才發(fā)送的附加數(shù)據(jù)。因此，為總是需要發(fā)送的數(shù)據(jù)提供一組專用控制信道、而為不經常發(fā)送的附加數(shù)據(jù)提供較小組的共享控制信道，這樣做得到的效率更高。
依據(jù)這種把信息分為不同信道的方案，專用控制信道被始終發(fā)射給不在靜止狀態(tài)中的給定用戶。如果在諸如SHCH16之類的數(shù)據(jù)信道上接收數(shù)據(jù)，并且需要正確地解碼信息并利用它，或者需要發(fā)送層3信息，因此在任一情況中，需要更多比特，這時把共享的專用信道分配給用戶。通常，對于一個給定的幀時間間隔只有少數(shù)的用戶 (例如，＜3)將同時被預定或者將需要層3信息，因此，與專用控制信道相比只需要一個較小數(shù)量的共享控制信道。在此說明書中，專用控制信道將被稱為專用指針信道(DPTRCH18)。
因此，本發(fā)明是針對這樣一種方法和裝置，其提供單獨的指針信道和共享控制信道來代替?zhèn)鹘y(tǒng)系統(tǒng)中所使用的單個控制信道。因此，可以采取一種統(tǒng)計的方法，其允許必需持續(xù)的控制信息和其它信息通過專用控制信道發(fā)射，而間斷的其它信息可以在共享信道資源中發(fā)射。這種把控制信息統(tǒng)計地劃分為多個信道可以更有效地使用Walsh碼資源和在低的功率水平上提供足夠的比特而不過分地依賴于共享信道SHCH16。專用指針控制信道DPTRCH18被用來連續(xù)地傳送信息，包括擴頻通信系統(tǒng)的正向鏈路部分中的移動單元是不是需要接收關于諸如通過共享控制信道SHCCH17來訪問的共享信道SHCH16之類的數(shù)據(jù)信道的信息。因此，當要通過數(shù)據(jù)信道(這里是共享信道SHCH16)發(fā)送信息時，專用指針控制信道DPTRCH18被用來指向共享控制信道SHCCH17，從而使共享信道資源只能在需要時使用，因此其效率更高。
參考

圖1-5可以更完整理解本發(fā)明。附圖1說明了一個通信系統(tǒng)，其總體標示為10，它包括基站12和移動單元14。在從基站12到移動單元14的正向鏈路內，是共享信道SHCH16、共享控制信道SHCCH17和專用指針控制信道DPTRCH18。然而，在本系統(tǒng)中，只有專用指針控制信道DPTRCH18是持續(xù)的，它只允許那些在工作狀態(tài)中的移動單元使用更多的可用Walsh碼，所述工作狀態(tài)中的移動單元需要通過共享控制信道SHCCH17和正向鏈路信道SHCH16進一步地控制。專用指針控制信道DPTRCH18被用來指向補充專用指針控制信道DPTRCH18的有效載荷的一組共享控制信道SHCCH17以便在共享數(shù)據(jù)信道SHCH16上傳送分配。
圖2說明了在分配格式中一個典型的專用指針控制信道DPTRCH幀20(即，當該幀被用于傳送關于共享控制信道SHCCH17的信息時)。在此幀20內為若干信息字段，其被用來傳送對于保持基站12的小區(qū)中的用戶所必不可少的信息，不論是在待用或者控制保持狀態(tài)中。第一字段是指示符或指針字段22，其傳送需要發(fā)射的共享控制信道SHCCH17上的信息或這個字段所指向的特定共享控制信道SHCCH17的Walsh碼分配。指針字段22可以是傳送為共享信道分配的各種共享信道Walsh碼數(shù)量所需要的任意長度。在一個優(yōu)選實施例中，這個指針字段被設置為3比特，這能夠傳送共享信道SHCCH17的最多8個不同狀態(tài)。
在專用指針控制信道幀20內的下一字段是保留鏈路控制24，其被用來傳送諸如包含在保留鏈路控制字段24中的字段30中所示的消息序列長度之類的信息。保留鏈路控制字段24也可以包含反向鏈路調度消息(未示出)。另外的信息可以包括混合的自動重復請求HARQ，如該保留鏈路控制24的字段32所示。在本發(fā)明的一個替換實施例中，保留鏈路控制24可以包含起始Walsh碼、調制編碼方案(MCS)和ARQ信息。
專用指針控制信道幀20還包含用于正向糾錯的循環(huán)冗余校驗CRC信息，如幀20中的字段26所示。另外，該幀包含調整CDMA系統(tǒng)的反向鏈路功率的功率控制比特信息27以及標記該幀結束的尾部28。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例，專用指針控制信道幀20通常為5毫秒長?？墒?，幀的時間長度不限于這個數(shù)量，而是可以修改以適于使用該幀的任何特定的通信系統(tǒng)。同樣地，在專用指針控制信道幀20中，字段和比特寬度也可以被修改。
圖3說明了“空”格式中的專用指針控制信道DPTRCH幀34，換言之，不需要在相應的共享控制信道SHCCH17上發(fā)射信息。類似于分配格式20，空幀34包含指針字段35、CRC字段37、功率控制比特字段38和尾部39。不同于分配格式，空幀格式只發(fā)送保留字段36，其包含CDMA系統(tǒng)中反向鏈路的反向鏈路調度消息。
圖4說明了一個共享控制信道SHCCH，其被整體標示為40。共享控制信道幀40包括分配字段42，該分配字段42有各種非周期的或間斷的信息，比如共享信道SHCH16解調所需要的信息，或者作為層3信令信息中的自動重復請求ARQ反饋的一個傳送。如圖所示，共享控制信道幀40的分配字段42包括字段48-50，其可以包括用于指示使用于正向共享信道SHCH16中的特定調制編碼方案MCS的字段48；起始Walsh碼49和增益信息50。類似于專用指針控制幀，共享控制信道幀40也包括循環(huán)冗余校驗CRC字段44和尾部信息字段46。與先前結合圖2討論的替換實施例相關，分配字段42可以替換為包含增益信息、ARQ信息和層3信令信息，而專用指針信道幀傳送有關起始Walsh碼的信息、MCS以及ARQ信息。專用指針控制信道幀20和共享控制信道幀40字段分配的其它組合也是可能的。另外，該方案的進一步改善是可輕易看得見的，比如SHCCH17的附加電平以及用戶接收并使用的碼的聯(lián)合編碼(糾錯或者錯誤檢測)。
在本系統(tǒng)中，為了確保有足夠數(shù)量的Walsh碼可以用于正向共享信道，專用指針信道DPTRCH18和共享控制信道SHCCH被分配給不與該正向共享信道SHCH16的碼相重疊的一個Walsh碼樹的一部分。例如，對于長度為16的Walsh碼，專用指針信道DPTRCH18和共享控制信道SHCCH17被分配給不與長度為16的碼2-15相重疊的一個Walsh碼樹的一部分。在一個優(yōu)選實施例中，在工作狀態(tài)中的移動用戶保持唯一的專用指針信道DPTRCH18，其被分配長度為512的Walsh碼。
圖5說明了用于生成各自的專用指針控制信道DPTRCH18和共享控制信道SHCCH17的裝置。專用指針控制信道發(fā)生器60包括卷積編碼器64，其從發(fā)射機(例如，基站)接收所輸入的控制數(shù)據(jù)。卷積編碼器64以一個特定的編碼率(例如，R＝1/2速率設置)編碼該數(shù)據(jù)。編碼數(shù)據(jù)然后被發(fā)送給交織器66，其按照許多已知的交織方案來交織該數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)被交織之后，M-ary調制器68按照諸如QPSK或8PSK之類的許多已知調制方案來調制該數(shù)據(jù)。調制數(shù)據(jù)然后被發(fā)送給復用器70，其把調制數(shù)據(jù)與功率控制比特信息進行復用。功率控制比特包括在專用指針控制信道DPTRCH18中，因為此信息為基站12小區(qū)內的每一用戶所需要，而與該移動站是在工作或控制保持狀態(tài)(工作狀態(tài)是發(fā)送數(shù)據(jù)而由移動站接收，而控制保持狀態(tài)是沒有數(shù)據(jù)被發(fā)送給移動站)無關。從復用器70中輸出的多用復用數(shù)據(jù)BDVUR然后由乘法器72與Walsh碼Wn相乘并輸出，從而以特定的碼片速率Rc進行發(fā)射。優(yōu)選地，按照IS95標準，碼片速率等于1.2288每秒(Mcps)兆碼片，或者按照WCDMA等于3.84Mcps。
另外，本領域技術人員可以理解，可以使用開關部件(未示出)或其它的等同裝置來防止發(fā)射控制數(shù)據(jù)。發(fā)射當移動站處于控制保持狀態(tài)時，阻止控制數(shù)據(jù)B發(fā)射，并且在專用指針控制信道幀的時幀內沒有數(shù)據(jù)通過共享信道SHCH16被發(fā)射到移動站14。因此，生成只有必要的功率控制比特信息的“空”幀。
共享控制信道發(fā)生器62包含與專用指針控制信道發(fā)生器60類似的部件，包括卷積編碼器74和交織器76以及M-ary調制器78。可是，共享信道控制發(fā)生器62不需要復用器，因為功率控制比特信息只通過專用指針控制信道DPTRCH18發(fā)送。因此，來自調制器78的調制控制數(shù)據(jù)BSCH由乘法器80與Walsh碼Wn相乘，從而在正向鏈路上發(fā)射。當然，如果控制數(shù)據(jù)發(fā)送到其上的移動單元是在控制保持狀態(tài)中，則沒有控制數(shù)據(jù)BSCH通過共享控制信道發(fā)生器62發(fā)射。
如上所述，使用專用指針信道DPTRCH18可以在擴頻通信系統(tǒng)中更有效地分配系統(tǒng)資源，其中專用指針信道DPTRCH18只發(fā)送重要的持續(xù)控制信息，并只在需要發(fā)送間斷的控制信息時才指向共享控制信道SHCCH17所載送的間斷控制信息。另外，本領域技術人員應該理解，本方法和裝置可以用在為了有效分配資源而發(fā)送諸如控制信息之類的系統(tǒng)開銷信息的其它通信系統(tǒng)中。
為了示例的目的，用本優(yōu)選實施例說明了本發(fā)明。然而，應該理解，本領域普通技術人員可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下廣泛地實施本發(fā)明。
權利要求
1.一種在通信系統(tǒng)中提供控制信息的方法，該方法包括如下步驟提供第一控制信道，其傳送第一組控制信息給該通信系統(tǒng)中的至少一個組件；和提供第二控制信道，其基于第一組控制信息，選擇性地向該通信系統(tǒng)中的至少一個組件傳送第二組控制信息。
2.如權利要求1所述的方法，還包括在數(shù)據(jù)信道上發(fā)射數(shù)據(jù)給所述的至少一個組件；并且其中，第一組控制信息包括指示值，所述的指示值被該通信系統(tǒng)用來表示在第二控制信道上的第二組控制信息被發(fā)送給所述至少一個組件，從而識別第二控制信道并且表示在數(shù)據(jù)信道上的數(shù)據(jù)被發(fā)射給所述的至少一個組件。
3.如權利要求2所述的方法，其中，第二控制信道是基于所述指示值而從多個組合的共享控制信道中選擇的一個共享控制信道。
4.如權利要求1所述的方法，其中，第一組控制信息包括指示值，所述的指示值被該通信系統(tǒng)使用來指示在第二控制信道上的第二組控制信息沒有被發(fā)射給所述的至少一個組件。
5.一種在通信系統(tǒng)中提供控制信息的裝置，該裝置包括第一控制信道發(fā)射機，用于發(fā)射第一組控制信息給通信系統(tǒng)中的至少一個組件；和第二控制信道發(fā)射機，用于基于第一組控制信息來選擇性地發(fā)射第二組控制信息給該通信系統(tǒng)中所述的至少一個組件。
6.如權利要求5所述的裝置，其中，第一組控制信息包括指示值，所述的指示值被該通信系統(tǒng)用來指示第二組控制信息被發(fā)射給所述的至少一個組件，并且用于識別所述第二控制信道。
7.如權利要求6所述的裝置，其中，所述第二控制信道是基于該指示值而從多個組合的共享控制信道中選擇的一個共享控制信道。
8.如權利要求5所述的裝置，還包括數(shù)據(jù)信道發(fā)射機，用于通過數(shù)據(jù)信道發(fā)射數(shù)據(jù)給所述的至少一個組件；并且其中，第一組控制信息包括指示值，所述的指示值被該通信系統(tǒng)使用來表示在第二控制信道上的第二組控制信息被發(fā)送給所述的至少一個組件，從而識別第二控制信道，并且表示在數(shù)據(jù)信道上的數(shù)據(jù)被發(fā)射給所述的至少一個組件。
9.如權利要求5所述的裝置，其中，所述第一控制信道發(fā)射機包括用于接收控制數(shù)據(jù)的輸入端；連接到該輸入端的編碼器，其用于編碼控制數(shù)據(jù)；交織器，用于交織該編碼的控制數(shù)據(jù)；調制器，用于按照規(guī)定的調制方案來調制該交織編碼控制數(shù)據(jù)并輸出調制控制數(shù)據(jù)；復用器，用于把調制控制數(shù)據(jù)與至少功率控制信息進行復用，該復用器輸出復用控制數(shù)據(jù)；和乘法器，用于把Walsh數(shù)與該復用控制數(shù)據(jù)相乘。
10.如權利要求5所述的裝置，其中，所述第二控制信道發(fā)射機包括用于接收控制數(shù)據(jù)的輸入端；連接到該輸入端的編碼器，用于編碼控制數(shù)據(jù)；交織器，用于交織該編碼控制數(shù)據(jù)；調制器，用于按照規(guī)定的調制方案來調制該交織編碼控制數(shù)據(jù)并輸出調制控制數(shù)據(jù)；和乘法器，用于把Walsh數(shù)與該調制控制數(shù)據(jù)相乘。
全文摘要
在擴頻通信中提供單獨的正向專用和共享控制信道(17,18)。正向專用控制信道(18)被用于傳送持續(xù)的控制信息,當需要傳送和發(fā)射數(shù)據(jù)給移動站(14)相關的其它間斷控制信息時才指向共享控制信道(17)。專用控制信道只使用于必要的持續(xù)的控制信息,同時只在需要時才指向共享控制信道,這使得能夠更有效地利用系統(tǒng)資源。
文檔編號H04J13/04GK1366781SQ01800870
公開日2002年8月28日 申請日期2001年3月30日 優(yōu)先權日2000年4月17日
發(fā)明者羅伯特T·洛夫, 布賴恩K·克拉松, 阿米塔瓦·高希, 盧埃A·賈盧勒, 馬克C·卡達克 申請人:摩托羅拉公司