专利名称：一种在无线通信系统中传输信号的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在一个无线通信系统，特别是用于在移动无线通信系统中传输信号的一种方法，一种基站和一种终端。
背景技术：
在无线通信系统中，信号是通过一个所谓的无线接口或空中接口而在无线终端和基站之间交换的。无线终端一般来说可以是移动的或固定的用户终端(即用户设备，UE)，而基站(即NB，Node B)为那些与陆地通信网络相连的接入站。已知的无线通信系统例如可以是第二代数字移动无线通信系统，例如一种其数据传输率可达100K bit/s的、基于时分多址技术(TDMA)的全球通移动通信系统(GSM)，也可以是第三代数据移动通信系统，例如一种基于数据传输率可达2M bit/s的码分多址(CDMA)技术的通用移动通信系统(UMTS)。
国际电信联盟(ITU)已发布了多个用于规范第三代移动通信系统的空中接口标准。其中的一些标准包括被第三代移动通信伙伴计划(3GPP)命名为UTRA-FDD和UTRA-TDD的两个标准，及被第三代移动通信伙伴计划2(3GPP2)命名为CDMA2000的一个标准。UTRA-TDD标准又分为一个所谓的3.84Mcps高码片速率的方案(HCR)和一个1.28Mcps的低码片速率的方案(LCR)，这两个方案又都是基于标准化的通用移动电信系统(UMTS)网络架构。LCR方案的空中接口配置又近乎与TD-SCDMA标准相同。所述的TD-SCDMA标准基于GSM(也称为TSM)网络架构，并且在中国被中国通信标准化工作委员会(CCSA)定为标准。
TDD-LCR和TD-SCDMA标准都基于时分双工技术(TDD)，即每个时帧(timeframe，tf)由两类时隙构成，一类为时隙(TS0，DwPTS，TS4......TS6)，用于表示从一个基站到该基站所覆盖的小区(C1，C2，C3)中一个或多个用户终端(UE)的下行传输方式；另一类为时隙(UpPTS，TS1......TS3)，表示从所述的用户终端到所述的基站的上行信号传输。这两类时隙如图1所示。TS1......TS6中上下行时隙可由网络灵活配置，但至少有一个上行时隙，且至少有一个下行时隙。
在TDD-LCR和TD-SCDMA标准中，一个时帧中的第一个时隙(TS0)被基站用于传输广播信道(BCCH)中的一般系统信息，所用的传输功率较高，以使该信号能到达所述的基站所覆盖的小区(C)中最远的用户终端。一般来说，一个基站的小区由相应的广播信道的范围来限定。第一时隙后继之以一个下行导频时隙(DwPTS)、一个保护时隙(GP)和一个上行导频时隙(UpPTS)，所述的下行导频时隙用于同步用户终端的信号就是在该时隙中传输，所述的保护时隙表示介于下行传输方向和上行传输方向之间的一个第一切换点(DL/UL-SP)，所述的上行导频时隙(UpPTS)也被称为上行接入时隙(UATS)，用于表示用户终端向所述的基站发出的一个第一接入请求。上行导频时隙后继之以多个上行时隙，以及在第二切换点(UL/DL-SP)之后的多个下行时隙，用于基站和用户终端之间的数据和信号传输。图2示出了所述的时隙图。
技术规范3GPP TS 25.223 V.5.3.0(2003-03)，Release 5，Ch.6和CWTS TS C104 V3.3.0(2000-09)，Ch.4中分别分别公开了TDD-LCR/HCR和TSM标准的扩频调制方法及其它相关的方法。技术规范3GPP TS 25.222 V5.5.0(2003-06)，Release 5，Ch.4及CWTS TS C103 V3.1.02000-9，Ch.6中也分别公开了3GPP TDD和TSM标准中的复用和信道编码原理及其它相关的方法。
在上述系统中，扩频因子(SF)1(相应于不扩频的情况)适用于高速数据服务的传输。此扩频因子与其它因素一起，能够带来诸如峰均比(Peak to Averege Ratio，PAR)较低、在相同的线性要求下可能的传输功率更高、对接收方的复杂程度要求低等优点。基站和用户终端都希望有较低的峰均比，而且特别希望能够降低用户终端的复杂程度。
当在基于CDMA的系统中采用各种不同的扩频因子时，诸如物理资源单元(RU)的长度和结构大小(structure size)等参数会彼此不兼容，这样会增加实施该技术方案的复杂程度。另外，在TDD-LCR标准中，采用增强码(turbo coding)和扩频因子1会形成一个大的交织块，这意味着即使接收端一个比特错误也会造成需重新传送整个数据块这样一种结果，这样会大大降低系统的运行效率。
因此，本发明的一个目的是提供一种有效地实现扩频因子1的方法。此发明目的是由下述的方法、基站、用户终端和无线通信系统实现的。
发明内容本发明的一个方面是提供了一种在无线通信系统中传输信号的方法，其中信号以被分配到一个或多个物理资源单元的方式，在无线通信系统的一个基站和至少一个用户终端之间进行传输，其特征在于将虚拟资源单元分配给一个或多个物理资源单元，虚拟资源单元的最大数目是固定的，且该最大数目由系统允许的最大扩频因子决定。
根据本发明的另一个方面，其中限定虚拟资源单元的数量可根据分配在一个时隙中的物理资源单元而定这样一个技术特征。
根据本发明的另一个方面，其中虚拟资源单元的最大数量可根据系统所允许的最大的扩频因子而定。
根据本发明的另一个方面，其中每个虚拟资源单元可由一个虚拟码来表示，所述的虚拟码是一个带有最大扩频因子的码字，并且码字中的每个元素取自于一个通用调制码表。
根据本发明的另一个方面，其中将虚拟资源单元用于基站和/或至少一个用户终端中信号的传输和/或检测。
根据本发明的另一个方面，其中物理资源单元的数目是可变的。
根据本发明的另一个方面，其中将系统在无线通信系统中的基站与至少一个用户终端中的传输安排在多个时帧中，每个时帧包括至少一个时隙，用于从所述的基站到所述的至少一个用户终端的下行信号的传输，还包括至少一个时隙，用于从至少一个用户终端到所述的基站的上行信号的传输，其中所述的用于不同传输方向的时隙被至少一个切换点分隔开。
本发明所公开的一种在无线通信系统中传输信号的装置可以是一种无线通信系统的基站，包括一个装置，采用一定数目的虚拟资源单元，并将这些虚拟资源单元分配给一个或多个物理资源单元，用于向至少一个用户终端传输信号。
本发明所公开的一种在无线通信系统中传输信号的装置还可以是一种用户终端，包括一个装置，采用一定数目的虚拟资源单元，并将这些虚拟资源单元分配给一个或多个物理资源单元，用于向一个基站传输信号。
本发明所公开的一种在无线通信系统中传输信号的装置还可以是一种无线通信系统，包括一个装置，用于将一定数目的虚拟资源单元分配给一个或多个物理资源单元，用于在一个基站和至少一个用户终端之间传输信号。
根据本发明，将虚拟资源单元分配给多个(如可变数目的)物理资源单元，这样即使物理资源单元的参数如扩频因子彼此不同，发送端与接收端的操作也具有一致性。
可根据系统所采用的最大的扩频因子来决定虚拟资源单元的最大数目，也就是说当扩频因子为16时，最多就会有16个虚拟资源单元。不同扩频因子的物理资源单元都可被映射到虚拟资源单元。
与上述已有技术采用较大的传输块的技术方案相比，本发明有创造性的技术特点使得即使采用扩频因子1，也可生成较小的传输块，且可保持信道编码不受影响。
下面介绍的本发明的附图给出了本发明其它的特点。
参考下面的文字介绍和附图，可以更清楚地了解本发明在上面提到的特点和侧面，以及其他尚未给出的特点和侧面，这些附图包括图1给出了一个无线通信网络的一个框图；图2示出了描述已有技术时帧(timeframe)结构的一个原理图；图3示出了本发明公开的虚拟资源单元概念；图4示出了一个扩频因子16的资源单元与一个扩频因子1的资源单元的对照情况，以及图5示出了应用扩频因子1(SF1)(16 VRUs)的一种情形。
具体实施方式
图1中示出了一个移动无线通信系统(如一个基于TD-SCDMA或TDD-LCR标准的系统)的基本结构示意图。该系统由一个与公众电话交换网络(PSTN)连接的移动交换中心(MSC，图中未示出)和多个其它的移动交换中心构成。多个基站控制器BSC1、BSC2与一个移动交换中心相连，并与其它装置一起，共同协调由基站(BTS1...BTS3，即基站收发站)所提供的无线资源的分配。基站子系统BSS1表示各基站和基站控制器的布置方式。在图中所示的例子中，基站BTS1和BTS3与一个第一基站控制器BSC1相连，基站BTS2与一个第二基站控制器BSC2(图中未示出)相连，两基站控制器BSC1和BSC2又与同一个移动交换中心MSC相连。基站BTS1...BTS3分别向位于其所覆盖的小区C1...C3中的用户终端UE(即用户设备)发出下行信号，并分别从上述用户终端UE中接收上行信号UL。除了向用户终端发送并从用户终端接收所述信号之外，所述的基站BTS1...BTS3还在广播信道BCCH1...BCCH3中广播通用系统信息。在图1中，基站BTS1...BTS3中的每一个包括一个天线阵列，所述的每一个天线阵列由多个天线单元构成。每个天线阵列也被称为智能天线，被用于对发送到各用户终端的信号进行波束形成(beamforming)，以降低对平行连接到其它用户终端的那些信号传输所造成的干扰。
图2中示出了TDD-LCR和TD-SCDMA标准中所规定的时帧tf的结构图。长为5ms的时帧tf包括一个长为662.5μs的第一时隙TS0(1符号＝12.5μs＝16码片)，该第一时隙TS0与其它时隙一同被一个基站用于在下行的BCCH中向位于由该基站所覆盖的一个小区中的多个用户终端发送广播信息。在第一时隙TS0之后继之以一个长为50μs的所谓的下行导频时隙，该下行导频时隙被基站用于在下行方向发送多个同步序列，这些同步序列被所述的这些用户终端用于实现自身与基站的同步。在下行导频时隙与上行传输的第一个时隙之间有一个长为75μs的保护时隙，用作介于下行和上行这两个传输方向之间的一个第一切换点DL/UL-SP。上行传输方向第一时隙被称为上行导频时隙UpPTS或上行接入时隙(UATS)，长为100μs，被所述的那些用户终端用于在一个随机的接入过程中向基站发送一个第一次接入的多个序列。上行导频时隙之后是多个上行时隙TS1...TS3及多个下行时隙TS4...TS6，其中每个时隙的长度都是62.5μs，用于实现与用户终端之间正常的双向发送和接收有关的信号和数据。第二切换点UL/DL-SP是一个所谓的位置可变的切换点，其结果可在6个时隙TS1...TS6之间变化，其位置根据当前上行和下行两个传输方向的业务量而定。
在下列例子中，虽然本发明的概念和实施方法也同样可用于扩频因子大于16的情形，但为方便介绍，假定最大的扩频因子为16。
本发明的原理基于两个步骤。步骤1引入了虚拟资源单元(Virtual Resource Units，VRU)的概念。在CDMA系统中，物理资源单元的定义随扩频因子不同而不同，因此引入虚拟资源单元的概念以易于比较扩频因子不同的各种情况。
虚拟资源单元可用作检测和传输资源。对一个上述的系统，不论当前所施加的扩频因子是多大(图3)，每个时隙都最多含有16个虚拟资源单元。例如，对一个扩频因子为16的物理资源单元，只用一个虚拟资源单元；而对一个扩频因子为1的物理资源单元，需要用16个虚拟资源单元。
根据本发明的一个方面，将一个虚拟码分配给每个虚拟资源单元。这样的一个虚拟码例如可以是一个扩频因子为16的码，并且虚拟码中的每个元素取自于一个通用调制码表(-1，0，1)。下表中示出了扩频因子为1的16个虚拟资源单元所对应的16个虚拟码。
步骤2涉及扩频因子1用16个虚拟资源单元的实现。在图4中示出了一个扩频因子为16的资源单元的情况与另一个由16个虚拟资源单元组成的一个扩频因子为1的资源单元的情况的对照。
借助虚拟资源单元这个创造性的概念，当扩频因子为1时，可以用16个虚拟资源单元来并行地处理唯一的那个物理资源单元。较高层的数据以传输块为基础被分成16组，即对第一数据传输块而言，在进行完信道编码后，数据被映射到第一虚拟资源单元；而对第16个数据传输块，当进行完信道编码后，数据被映射到第16个虚拟资源单元上；对第17个数据传输块，当进行完信道编码后，数据又被映射回第1个虚拟资源单元，等等。
图5示出了16个物理资源单元且扩频因子为16时与一个物理资源单元且扩频因子为1时处理过程的对比情况。采用扩频因子1可使信道编码与数据处理过程不受影响，由此易于使有关软件在接收器和发射器上实现。而扩频因子1用16个虚拟资源单元实现时，相对于现有的扩频因子1的实现方式，可以减小数据传输块的大小，进而提高传输效率。
本发明的方案可以在所有已知的和将来的基于CDMA的无线通信系统中实现。
权利要求
1.一种在无线通信系统中传输信号的方法，其中信号以被分配到一个或多个物理资源单元的方式，在无线通信系统的一个基站和至少一个用户终端之间进行传输，其特征在于将虚拟资源单元分配给一个或多个物理资源单元，虚拟资源单元的最大数目是固定的，且该最大数目由系统允许的最大扩频因子决定。
2.如权利要求1所述的方法，其中虚拟资源单元的数量可根据分配在一个时隙中的物理资源单元而定。
3.如权利要求1所述的方法，其中虚拟资源单元的最大数量可根据系统所允许的最大的扩频因子而定。
4.如前面任一个权利要求所述的方法，其中每个虚拟资源单元可由一个虚拟码来表示，所述的虚拟码是一个带有最大扩频因子的码字，并且码字中的每个元素取自于一个通用调制码表。
5.如前面任一个权利要求所述的方法，其中将虚拟资源单元用于基站和/或至少一个用户终端中信号的传输和/或检测。
6.如前面任一个权利要求所述的方法，其中物理资源单元的数目是可变的。
7.如前面任一个权利要求所述的方法，其中将系统在无线通信系统中的基站与至少一个用户终端中的传输安排在多个时帧中，每个时帧包括至少一个时隙，用于从所述的基站到所述的至少一个用户终端的下行信号的传输，还包括至少一个时隙，用于从至少一个用户终端到所述的基站的上行信号的传输，其中所述的用于不同传输方向的时隙被至少一个切换点分隔开。
8.一种无线通信系统的基站，包括一个装置，采用一定数目的虚拟资源单元，并将这些虚拟资源单元分配给一个或多个物理资源单元，用于向至少一个用户终端传输信号。
9.一种用户终端，包括一个装置，采用一定数目的虚拟资源单元，并将这些虚拟资源单元分配给一个或多个物理资源单元，用于向一个基站传输信号。
10.一种无线通信系统，包括一个装置，用于将一定数目的虚拟资源单元分配给一个或多个物理资源单元，用于在一个基站和至少一个用户终端之间传输信号。
全文摘要
一种在无线通信系统中传输信号的方法，其中信号以被分配到一个或多个物理资源单示的方式，在无线通信系统的一个基站和至少一个用户终端之间进行传输，其中本发明的特点在于将虚拟资源单元分配给一个或多个物理资源单元，虚拟资源单元的最大数目是固定的，且该最大数目由系统允许的最大扩频因子决定。
文档编号H04B7/26GK1627663SQ20031011852
公开日2005年6月15日 申请日期2003年12月12日 优先权日2003年12月12日
发明者白伦博, 宋爱慧 申请人:西门子(中国)有限公司