专利名称：用于不对称多载波通信的有效功率信令的制作方法
技术领域：
本申请涉及无线通信系统领域，尤其涉及在分层通信系统中不由最高层传送的信令开销信息的有效功率传输。
背景技术：
这里阐明的主题是可应用于使用时分复用(TDM)、码分复用(CDM)和频分复用(FDM)技术的复用信号的无线通信系统。然而，该技术已经主要在提供包括点对点和点对多点两种情况的数据和语音传输的高速连通性的CDMA(码分多址)蜂窝电信系统的环境(context)中得到开发。第一代(模拟)和第二代(数字)蜂窝网络被主要用于通过移动蜂窝电话传输语音业务，并因此致力于语音信息有效传输的接入方法。随着因特网普及的发展，第三代(3G)宽带多媒体蜂窝网络继续发展，以比先前使用第一和第二代无线网络可用的速率高得多的速率来传输语音和数据。
为了定义把当前码分多址(CDMA)无线网络转换到通常称作CDMA2000的第三代的规范的目的，工业组织建立了第三代合作伙伴计划2(3GPP2)。一个这样的规范可以称作“IS-856”，也可以称为(CDMA系统)“EV-DO”。Rev 0和Rev A IS-856规范已经被公布，并作为IS-856和IS-856-A(同样的，C.S0024-A，C.S0024-B)可从3GPP2组织获得，在此通过引用结合其全部进行参考，并用作关于3G无线通信系统中所用通信协议的教导。
该3GPP2组织主要关心定义用于如在北美洲实施的CDMA系统的规范。定义稍微不同的(例如在欧洲普遍使用的)CDMA系统的文件，可以标识为3GPP TSG-RAN Release-5，并且通过引用被合并于此用于在CDMA系统的教导。
蜂窝通信系统通常提供几乎专有的(exclusively)电话语音连通性，具有仅支持语音连接的数据传输或可能具有音频调制解调器。该系统逐步发展，以具有在基站(“BS”)或“接入网络”(“AN”)与移动站(“MS”)或“接入终端”(“AT”)之间传输高速分组数据(high rate packet data)“HRPD”的能力。
欧洲国家已经在先采用了基于时分复用(“TDM”)的GSM技术用于电话操作。当欧洲系统被修改以适应高速分组数据时，CDMA作为新技术被采用。作为新技术，不需要对根据先前的一代或“遗留(legacy)”的CDMA标准进行操作而配制的MS或BS进行规定。这些国家正采用宽带版本的CDMA、WCDMA，其采用了四倍于现有的、如在美国广泛使用的CDMA系统中1.25MHz载波带宽的5MHz物理通信信道。
在如美国的具有大量CDMA系统安装基础的国家中，在保留与先前设备和结构(architecture)相兼容的同时提高高速数据通信能力是有益的。在许多提交到3GPP2组织的文件中已经解决了这一问题，如C30-20050314-044R1_QCOM_MultiCarrier_HRPD_PhysicalLayer.pdf。
分组数据通信典型地依靠以统计上极可能产生正确接收的最小功率来传输分组。传输到其他接收机的信号功率对于该信号不是直接到达的特定接收机(例如，一个MS)表现为通常的“噪声”，这就降低了接收机正确接收它们自己信号的能力。因此，很好理解的是，最小化功率以允许系统容量服务于更多的接收机，这是我们非常想得到的。对特定分组采用最小功率必须对失败传输的概率进行统计。失败传输分组必须被重传，或以其他方式澄清，以保证数据最终被正确接收。从而，自动重传请求(ARQ)技术被采用，它依靠反向链路确认信令来提高数据传输效率。
在分层通信系统中确认信令通常不由最高层传输，但是其被典型地限制在媒体接入控制(MAC)层和/或最低的物理层。严格支持FL数据传输的信息RL传输，如确认和DRC信息，组成信令“开销”。我们希望减小必须分配给这样的开销的带宽和功率的比例，同时提高传送的FL数据量。
不支持语音通信但是对数据通信有效的传输协议可以称为“仅数据(data only)”或简单的“DO”。不像基本的语音传输，分组数据传输在前向链路(FL)和反向链路(RL)之间经常是不对称的，例如作为数据文件在FL方向上的传输没有对应的在RL上的数据传输。实际上，FL和RL的指定可以反映主要数据传输的方向，并且不需要涉及分别是从服务基站和从终端站的传输。然而，典型的FL方向是从接入网络站到接入终端站的。
尽管遗留的CDMA系统具有先前存在的分配的信道载波(通常占用1.25MHz或5MHz带宽的频谱)，但在保持现有信道载波分配的同时提高数据传输速率可能是非常有用的。这样做的话，能够通过多个不同的FL信道载波(例如，1.25MHz或5MHz的每个)同时传输数据。这样的多载波传输被称作仅用于数据的“多载波”传输，或MC-DO。当数据速率连续升高时，甚至是具有比标准CDMA大得多的载波带宽的WCDMA，也将受益于多载波操作。
为了最大化系统能力，需要选择尽可能有效的允许不对称MC-DO传输的结构和协议。对多重FL载波，现有的建议方案不能使单个RL反馈载波很好地传输确认和DRC信息。这里阐明的方法和系统解决了对于连续增长的数据速率的有效和可扩展操作的需要，同时保持与遗留系统的兼容性，因此解决了上面提出的问题。
发明内容
公开了一种用于以降低的传输功率来传输信令信息的方法和相关装置。比较相关信令信息单元(SIU)组，主(Majority)信令信息单元被确定，在该组中具有最通用值的SIU被确定为主信令信息单元。当SIU能够具有仅两个值时，该主SIU将匹配该组中至少一半的SIU；对多状态SIU，该主SIU应该被至少两个SIU共用。该主SIU被分配给附加信令单元。传输包括额外的(extra)主SIU的该SIU的组，每个SIU被分配到由任何频率、编码或时间位置组合定义的可识别空间(space)。除了额外的主SIU，每个其它的SIU具有截止(gate off)到“DTX”(不能传输)条件的值。接收机可以将分配给SIU的空间内数据的缺省翻译成等于主SIU值的值。当SIU之间存在相互关联时增加了功率节约，因此该主SIU被该组的信令SIU以相对大的比例共用。所以，该方法和装置特别适合多载波仅传输数据(MC-DO)的通信，其中在不同的多种载波频率上需要信令，在该不同载波频率上数据分组在数据源和数据接收机之间被同时传送。数据分组确认信息(ACK/NAK)、数据速率控制(DRC)信息、和功率控制信息是在MC-DO连接中激活的一组不同载波内有用的信息的一些例子。
一方面是一种传输一组相关和通用大小信令信息单元(“SIU”)的方法，包括确定相应并且与N个要传输的相关SIU的每个相关联的N个SIU值。从这些N个SIU值中，识别一个主SIU值，并将其表示在不同于(distinct)所有N个SIU的主SIU中。该方法进一步包括作为在信令消息中具有N+1个相应的不同(distinct)SIU空间的信令消息，传输N个SIU和主SIU到接收机，并在相应于主SIU的空间中传输反映主SIU值的信号；在相应于具有不等于主SIU值的值的SIU的空间中，传输反映每个这样的值的信号；以及，在相应于具有等于主SIU的值的SIU的空间中，传输信号的缺省(absence)。
另一方面包括用于传输一组相关和通用大小的信令信息单元(“SIU”)给特定接收站的通信装置。该装置包括SIU组值确定模块，配置为确定相应于要传输的N个相关SIU的每一个的N个SIU值；主SIU值确定模块，配置为确定相互相等的N个SIU值的最大数目，其比1大，及配置为指定这样的SIU值为主SIU值；和主标记(masking)模块，配置为识别N个SIU中每个具有匹配主SIU的值的SIU，及配置为指示在传输中由信号的缺省来表示这样的SIU。该装置还包括传输信号准备模块，配置为准备具有相应于N个SIU和该主SIU的N+1个指定信号空间的信令消息。得到的信令消息包括反映布置在相应于主SIU的空间内的主SIU值的信号，反映该组中每个SIU的值的信号，其值不同于在相应于这样的SIU的空间内的主SIU，及在相应于具有等于主SIU值的值的SIU的每个空间内的信号的缺省。
图1表示用于不对称数据通信的系统中上行链路和下行链路载波频谱之间的关系。
图2是用于不对称多载波数据通信的示范确认信道处理的处理步骤的方块图。
图3说明了扩展DRC分组在时隙(slot)中的长度。
图4是用于不对称多载波数据通信的示范DRC信道处理的处理步骤的方块图。
图5是在使用主信令技术的组中示范确认信令的处理步骤的方块图。
图6是作为多状态主信令技术的例子的用于DRC信道处理的处理步骤的方块图。
具体实施例方式
术语载波，或载波频谱，是电磁波频谱的频率范围。在CDMA通信中，载波可以被调制以传送由不同编码区分的多个信道。如在此所用的，载波被假定具有固定带宽，虽然在理论上它们可以是变化的。例如，载波可以具有美国当前支持的CDMA通信标准指定的1.25MHz的带宽，或WCDMA系统指定的5MHz的带宽。
不对称通信具有两种不同的含义。在许多通信系统中，尤其是点对多点系统中，大量更多的数据要被从基站点传输到由该基站服务的许多远程站(多点)。这样，特定协议和载波分配可以被用来容纳这样的服务站/被服务站的不对称。然而，在任何通信的两个站之间，可以是根据主要数据传输的当前方向随着时间而改变的数据传输不对称。这种情形不同于在每个方向的数据传输更接近平衡的常规全双工电话语音操作。在服务基站分区(sector)和被服务站之间，任何一个站都可以是特定时期的主要数据源。
所以，在这里的描述中，假定服务站(也称基站“BS”或接入网络“AN”)不必须是数据源站，假定被服务站(例如，移动站“MS”，用户设备“UE”，或接入终端“AT”)也不必须是数据接收站。然而，由于在服务站对被服务站的数据传输中整体不对称，服务站将典型地是不对称数据通信的数据源站。就整体不对称而言，这里描述的促进不对称数据传输的方法不必是类似地在BS和MS之间实施。这里描述的方法的多个方面的某些实施例可以被保留用于典型的数据源是BS时的环境，而在其它实施例中该方法被保留用于数据源站是MS的少数典型环境。至少由于在当前支持的CDMA标准中定义的BS和MS协议之间的不同，这两种可选的实施方式一般是不同的。
然后，为了维持通用性，前向链路(FL)传输可以指从数据源站到数据接收站的传输，虽然FL典型的是从BS到MS的传输。类似的，反向链路(RL)可以指从当前主要从另一个站接收数据的站的任何通信，及不限于从MS到BS的通信。
不对称多载波数据通信如图1中表示的，数据源站102可以通过m个可变前向链路(FL)载波0f、1f、...(m-1)f(如由带106，108和110分别表示的)的一个或多个来传输信号到数据接收站104。显示了一般相应每个FL载波的反向链路(RL)载波0r、1r、...(m-1)r(如由带112、114和116分别表示的)。作为可应用系统定义的惯例，典型地建立FL和RL载波之间的对应关系。在美国使用的CDMA系统中的相应FL和RL载波对通常通过预定偏移频率来偏移。然而，任何预定对都可以用于同样的效果。
根据当前支持的CDMA标准，选择单个FL载波用于从数据源站到数据接收站的数据传输。至少两项反馈信息在相应RL载波上从接收站传输到数据源站关于每个数据分组已经被接收站接收的确认信息，和数据速率控制(DRC)信息。该DRC信息包括反馈信息，它不但反映在前数据速率的成功，而且建立将来数据速率以便接收站能够容易地解码接下来的数据。
为了提高数据能够被传输的速率，可以采用在多重FL载波上传输数据。一个目标是支持从数据源站到数据接收站的多至15个FL载波同时传输的数据传输。从单个数据源站到特定接收站同时在多个不同的FL载波上的数据传输，通常被称为“多载波”数据传输。
当然，在一个载波上传输的数据分组完全独立于那些在另一个载波上传输的数据分组。如此，如上所述，有效数据通信协议需要接收站返回关于传输数据分组的每个载波的确认和DRC信息。在单个RL载波上传送所有这样的反馈信息是有优势的。例如，可以避免接收站同时在多个频率上传输的需求，降低了接收站的硬件要求。
根据标准化的协议，选择用于数据传输的第一FL载波直接暗含了用于反馈信息的相应的RL载波。为了和单个载波数据传输一致，多载波数据传输可以请求反馈信息在与第一选择的FL载波相应的RL载波上传输。然而，如果按照惯例来建立，对RL反馈载波的不同的分配也是可以接受的。如果RL载波足够传送对所有同时传输数据分组的FL载波的所有的反馈信息，这是有用的。此外，关注于向后的(backward)兼容性，如果通过由当前支持的CDMA标准指定的相同CDMA信道来传送确认和DRC信息，这是有益的。使用相同CDMA信道可以避免需要修改已经开发的大量CDMA BS的硬件。
图1表示了在下面的条件下，用单个载波RL传输确认和/或数据速率控制(DRC)信息的用于多载波FL数据传输的系统。多个前向链路载波从数据源站102、0f...(m_1)f(分别用箭头106、108和110表示)同时传输分组到数据接收站104。接收分组之后，数据接收站104对每个分组确定确认状态，和/或确定关于每个传送数据分组的信道的数据速率控制(DRC)信息。数据接收站104创建一个或多个消息，包含这样的确认和/或DRC信息，并通过仅调制单个RL载波传输这样的信息到数据源站102，如RL载波，频率0r(112)。在这里所描述的任何此种信令传输和接收技术可以被这样的系统采用，以至每个不同的信令技术由此建立另一个具有单个载波RL传输确认和/或DRC信息的多载波FL数据传输的实施例。
数据源站102和数据接收站104都可以包括各种模块来实现它们各自的操作。实际上，很显然认为这些设备包括执行每项任务的模块。模块本质上是功能性的，并且可以包括不同的组装部分，和/或可以包括在处理器(虽然其他处理器类型也可以被用于实现当前的教导，典型的指专用数据处理器)上运行的软件。因此，如果方法中的步骤在这里描述是用于数据源站或数据接收站，那么它可以是说各个站包括配置执行该步骤的模块。因为该模块可以以各种各样的不同方式来实现，通过这样的模块方法使得各站的构造变得极其灵活多变。
多载波确认信令图2说明了在选择的CDMA信道上提供多载波确认反馈的信号处理方块图。图2说明了对直到L的可变的数目的不同FL载波的确认处理。L的值是2n，n是正整数0＜n，但是在多数情况下L＜＝16。支持的FL载波的数目可以表示为#FL，#FL＜＝L。
块202提供尤其是二进制的反映每个支持#FL载波的FL载波的分组确认状态的信息。确定数据的种类(nature)和值可以以任何传统方式来进行，不管是旧的或是将来要实行的方式。该确定很好理解，并且不在本公开的范围之内。在一个实施例中，支持至多15个的FL载波的确认(#FL＝15)。在这种情况中，可以预留(reserve)额外的数据比特(L-#FL)，如下面详细描述。只要支持FL载波的数目不是2n就可以获得一个或多个额外或预留比特。然而，如果支持的FL载波的数目是2或4，，取代仅对这样2或4数目的支持的FL载波提供数据而不预留任何比特将更加有效。
因此块202同时提供L个比特，包括至少一个比特用于每个支持的FL载波，也就是2、4、8或16比特。该比特通常是逻辑二进制表示，且被提供到信号点映射块204。例如，ACK(特定分组已经被正确接收的肯定确认)可以由逻辑0表示，同时NAK(特定分组没有被正确接收的否定确认)可以由逻辑1表示。这些输入的二进制位可以通过块204分别转换为+1和-1。任何当前或以后采用的常规信号映射分配是合适的。
输入的逻辑二进制数据通过定义被识别为逻辑1或0，这样，信号点映射块204将识别L个值(支持的FL载波的数目#FL加上(plus)预留比特)。然而，所有支持的FL载波目前可能没有要求确认的激活传输的分组。提供这样的可变数目的激活的FL载波的一种方式是提供ACK_MASK作为输入206给信号点映射块204。对于那些目前不激活的支持的FL载波，该ACK_MASK可以使块204输出0，而非输出+1或-1码元(二相移相键控“BPSK”码元)。例如，当仅是单个FL载波传输分组时，ACK_MASK可以确定(assert)值0x8000，从而使仅相应于FL载波0f的比特被映射为激活信号值+1或-1，所有其它的比特被映射为无信号(0)。
如说明的，ACK_MASK同样禁止(disable)保留比特。然而，保留比特可以在不同时间或对不同信令协议使用，如下面的详细描述。
这样，块204可以同时提供至多L的激活信号码元给Walsh转换(cover)块208。块208在输入的码元上执行长度为L的Walsh变换，扩展该至多L个的码元为长L的序列。该处理有效地对每个激活信号进行Walsh转换，然后合并转换的信号为组合的长L的序列。这可以有益于指定Walsh 0给FL载波频率0f上的确认分组的比特，该FL载波频率0f对应用于ACK信道的RL载波频率0r。换句话说，Walsh 0应该应用于与被用作反馈的RL载波正常成对的FL载波。因此，当仅是单个FL载波是激活的时候，系统可以依照先前的CDMA标准。为了方便，需要分组确认的附加FL载波可以基于它们的对相应于RL载波的FL载波的相关索引来被暗含指定给其它的Walsh码。该Walsh码不需要按数字顺序分配，实际上可以根据由Walsh树的拓展被更好地分配。因此，当少数同时存在的FL分组被支持(或需要确认)时，在一些情况下包括少数临近状态变化的Walsh码可以应用于简化硬件处理。
假设L＜32，由Walsh转换块208生成的序列在块210通过因子32/L被重复。然而，在其它实施例中全部的序列长是可以变化的。许多实施例对得到的(也就是，任何重复之后的)确认码元序列维持一时间段，其与用于CDMA系统的支持版本的相同。通过维持相同的物理时间段，码元数目可以改变，同时允许该序列占用先前的CDMA标准指定的传输时间间隔(TTI)，如标准时隙的一半。实际的码元数目可以通过改变码元速率来改变。
应该注意到，图2中表示的处理说明了作用的原理，实际上可以以多种形式来实现。例如，块210可以由给块208的、用于从块204所提供的给定码元组两次生成Walsh转换的序列的命令来实现。未示出的增益级可以在块204后面提供。该增益级的位置可能影响后续处理模块的执行，这对本领域的技术人员来说是容易理解的。
块210的码元序列输入到调制级212，在调制级212被调制到Walsh信道上。该Walsh信道可以通过MUX 214从当前支持的CDMA标准的版本中用于确认信息的Walsh信道中选择。例如，特定地，如果输入216指示(举例来说，用0)数据源站根据IS-856(TIA/EIA IS-856)的Rev 0进行配置，则第一Walsh码218将被应用于调制该序列(例如，长32的Walsh码，4号)。另外，输入216指示(由值“1”)数据源站根据IS-856-A或随后的IS-856-B(TIA/EIA IS-856-A，TIA/EIA IS-856-B)来配置。在那种情况下，将应用不同的Walsh码220(例如，长32的Walsh码，12号)。该指示处理将导致32码元序列，其占用常规数据时隙的一半，并由适当的Walsh码(例如1.2288Mcps)进行调制。因此，在这一点上它与当前支持的用于数据确认信令的CDMA标准中规定的Walsh信道和定时配制一致。关于高速分组数据CDMA设备和程序的教导，通过引用TIA/EIA IS-856、IS-856-A和同样已公布的IS-856-B将其全部结合在此。
许多可选地实现多载波确认信令与前述的内容是相一致的。用于这种实现的某些普通技术可以提供益处。例如，可以通过配置信号处理降低对突发衰落的灵敏度，从而当可能时，通过重复序列而不是重复比特来更好地实现冗余。
多载波DRC信令为了维护根据仍支持的标准的DRC(数据速率控制)信号编码的一致性，可以通过建立组合DRC码元序列来最好地实现至多载波操作的扩展，该组合DRC码元序列持续时间依赖与所需DRC的FL载波的数目。需要DRC的FL载波的数目可以参考速率受控信道的数目，并表示为“#RCC”。
让K是最小的数目，使K＝2n，及K＞＝#RCC。然后，传送多载波DRC序列所需的标准数据时隙数目是K/2标准时隙，如下面详细的描述。图3说明了DRC序列长和标准时隙周期的关系。在时隙中，长条(bar)的长度是DRC帧的周期。如所见的，如果1或2FL载波需要DRC，则序列长度仅需要一个标准时隙(时隙0)的长度。当向其提供DRC的FL载波数增加到3或4时，需要2个时隙，如此等等，直到需要8个时隙以容纳DRC帧，该帧指示多达15甚至16个FL载波的DRC信息。
该DRC帧可以如图4产生。块402表示用于支持的FL载波所需的一样多的二进制DRC序列的产生(development)。如当前支持的CDMA标准中定义的，用于特定载波的DRC由4比特双正交(bi-orthogonally)编码码元表示，它用3比特Walsh转换来转换以产生长度64的二进制序列。块402配置为提供用于支持同时的数据传输的最大数目的FL载波的DRC。
信号点映射块404接受从块402的二进制输出，并映射该二进制数据为BPSK+1，-1信号码元。因为支持的FL载波的最大数目不是总需要DRC指示，所以DRC_MASK在块404的输入406提供以保证未激活的DRC序列被转换为DTX或0码元。这样，#RCC序列前进到Walsh转换块408。选择值K作为最小值，其中K＝2n，及K＞＝#RCC。输入序列的每个码元的K长度Walsh转换把#RCC输入长64的序列转换为单个长64K的序列。通过调制器410用Walsh编码412在码片速率(例如1.2288Mcps)来调制所得到的长64K的序列。如上所述，依靠为其提供DRC的FL载波的#RCC，最终的序列可以扩展到覆盖8个标准时隙。
保留比特如上所述，当#FL(用于支持同时确认的FL载波数)小于L(L＞＝#FL，L＝2n)时，至少一个保留比特可用。这样的比特可以用于多个目的的任何一种目的。例如，单个比特可以用作所有确认比特的奇偶比特。下面描述其它用途。
当需要确认的激活的FL载波数增加时，RL确认信道的传输功率通常也要增加。所以，额外比特可以用来降低传输功率。例如，为了降低功率，单个比特可以指示信令从BPSK信令被修改为开/关(On/Off)信令。作为开/关信令的例子，NAK可以被编码为“关”，数据源站将忽略那些没有发送分组的或不需要确认的特定FL。
主(majority)信道信令当目的地是特定通信站的多种特定大小的信令信息相关时，它们可在组中传输。可以通过和组一起传输指示该组最通用值的附加信令单元来降低传输功率。与通用值匹配的该组的信令单元然后被截止(gate off)(DTX)。
通常，将相关的信令信息单元(SIU)的组相比较，主信令信息单元被确定为该组中具有最通用值的SIU。当SIU仅能够具有两个值时，主SIU将匹配组中至少一半的SIU。对多状态SIU，主SIU应该至少在两个SIU通用。主SIU被分配给附加信令单元。传输该SIU组，包括附加的主SIU，每个SIU被分配到由频率、编码或时间位置的任何组合来定义的可识别空间。除额外主SIU以外，其它每个SIU都具有截止到“DTX”(不可传输)条件的值。接收机可将分配给SIU空间内的缺省数据解释为等于主SIU值的值。当多个SIU之间较相关时功率解省增加了，从而对于相对较大比例的信令SIU组主SIU通用。下面阐述这种主信令的例子，特别在多载波、仅数据(MC-DO)通信的环境中。在MC-DO通信中，对于在数据源和数据接收机之间同时传送数据分组的多重不同载波频率需要信令，传输功率效率可随着期望的这种信令的相关而增加。数据分组确认信息(ACK/NAK)、数据速率控制(DRC)信息、和功率控制信息是用于在MC-DO连接中激活的不同载波的组的信息的一些例子。
一种变化是可用于确认信令，包括使用保留比特作为“主信道索引”的开/关信令，来指示确认信令的大部分是ACK还是NAK。这种变化节省了功率，特别是在必须在相对大数目的FL(如15)上同时确认分组的最差情况中。
主信道索引开/关信令可以如下实现，主ACK如果多数支持信道(那些确认是正确的)接收好的分组，则该主信道索引以+1码元被传输。在这种情况，没有激活的码元的ACK被传输，而是将码元进行DTX(0，或没有码元被传输)。对于没有正确接收分组的少数载波中的每一个，传输激活的码元-1。主NAK然而，如果多数载波接收坏的分组，则对主信道索引进行DTX，作为所有单个NAK码元。在这种情形，对于正确接收的每个载波/分组(ACK)，传输激活的码元+1。对于其它的开/关信令，没有传输分组或不需要确认的载波被标记为关(masked off)和进行DTX。因为数据源站有足够的关于信号被这样截止的信息，因此没有不确定性。
主信道索引开/关信令，当与简单开/关信令比较时，可以降低确认信道(ACK信道)大约50％的最大传输功率，如在下面表格中参考几个例子说明的。注意，这种信令协议的节约不依赖于单个RL信道上的信令确认，或使用特定的编码或传输方案。
下面的表格说明主信道ACK信令。在单个载波情形中传输所需的功率表示为P。在第二行中，可变整数“A”表示正确接收(ACK)的分组数。
表格1联合(joint)最大似然分析联合最大似然技术提高了确认信令的鲁棒性(robustness)。对于主信道索引，该增益很大程度上独立于传输实施方式。
联合最大似然判决算法帮助保证对上述确认信令可靠的检测性能，正如对于许多其它的信令方法一样。对于将用于各个信道(或载波)的ACK信号以正交基映射到感兴趣的时间间隔上的ACK信道信令方案，每个ACK子信道的噪声是所有低于AWGN的i.i.d.
让x(t)=Σi=0kμiwi(t)+n(t),]]>经过各个正规正交(orthonormal)转换wi(t)解扩之后，xi＝μi+ni，(0＜＝i＜＝K)。因为wi(t)是具有正交基，这里的ni是不相关的。因此从所有“合法(legal)”(即，当前允许的)ACK/NAK/OFF组合中选择联合最大似然判决。基于上面的定义，根据当前主反馈，有两组这样的“合法”组合主反馈＝ACK其它是OFF或NAK，每个可通过在ACK和OFF的似然之间比较来独立决定。
主反馈＝NAK其它是OFF或ACK NAK，每个可通过在NAK和OFF的似然之间比较来独立决定。
调用LL=Πi=0Ke-(xi-μi)22σ22πσ,]]>其中μi＝-1，0，1，i＝0，...，K。因此LL(1)=e-(x0-1)22σ22πσΠi=1Ke-(xi-μi)22σ22πσ=e-(x0-1)22σ22πσΠi=1Ke-[min((xi)2,(xi+1)2)]2σ22πσ,]]>LL(0)=e-(x0)22σ22πσΠi=1Ke-(xi-μi)22σ22πσ=e-(x0)22σ22πσΠi=1Ke-[min((xi)2,(xi-1)2)]2σ22πσ,]]>其中μ0＝0，μi=argminμi=0,1((xi-μi)2),i=1,...,K]]>实施主信令与使用多个载波的多载波通信一起使用时，主信令特别有用。在这种情况，信道条件可以随载波变化而改变，需要分别表述(address)每个载波的能力。同时，在传送信息到单个接收机的许多不同载波之间很可能具有一般的相关性。对不同载波信道响应之间的高相关性应被转换为高多数/少数信号比率。当用多数表示的信号比例(高多数/少数信号比率)增加时，该效率增加，因为只需传输多数指示符自身和少数信号。
如图5所说明的，为了在单一Walsh信道上进行传输，ACK/NAK信令的多数信令不依靠把许多ACK码元组合为单一序列，如上面参考图2描述的。在块502，ACK矢量(vector)被确定表示被同时确认的前向链路信道数(#FL)，#FL≤N，N＝(L-1)。L可以是固定数，如16，但是也可以是可变的。对于本说明书，将假定L等于16，该最大值与上述的最大-15载波的多载波操作相一致。ACK/NAK值的长度-N矢量前行到块506，N个特定ACK/NAK值的多数值被确认为ACKmajority。每个等于ACKmajority的矢量值标记为“off”。接下来，ACK矢量从1扩展到长L，第L的ACK矢量值被设置为ACKmajority。这样，在长L的ACK矢量中，少数值以及在第L的位置上的一个ACKmajority值被保留。例如，如果#FL＝15，在块502中的值有12个是ACK，然后，块506产生长-16的ACK矢量，有3个NAK值，1个ACK值(在位置L中)，和12个“off”值。来自块506的长L的ACK矢量前行到块504，在块504其被映射到码元，如对“ACK”的值映射到+1，对“NAK”的值映射到-1，对“off”的值映射到0。
在块504中生成的ACK码元矢量的两个处理步骤是可选的。可以进行参照图2所述的进行处理，由此产生在调制器512通过单个Walsh信道514调制和重复的Walsh编码区别的ACK值。根据这种替代选择，可以在块508通过使用不同的Walsh码来编码每一个来自块504的映射的ACK码元来对其进行区分。所得到的序列然后可以在块510进行重复以产生尽可能与给定值L一样多的重复。但是，在不偏离所公开的方法和装置的精神或范围的前提下，可以执行人和替代的处理。例如，块508和510的处理可以被跳过，并且L的每一个都可在调制器512被调制到不同的Walsh信道上，如可以是与用ACK值表示的特定载波相关的Walsh信道。无论怎样，或者+1或者-1，通过使用主信令而减少激活码元数，致使减少传输功率，如在上面的表格1中说明的。
主信令可以扩展到其它信令需求，尤其是对多载波通信。例如，可以为每个载波分别传输数据速率控制(DRC)和/或功率控制信令。相关的信令(增加“+”，减少“-”，或没有变化“0”)可以被用来满足这些信令的需要。当前对任何这样相关信号组的主指示包括“增加”、“减少”或“没有变化”。如在上面更详细描述的，理想地，该组可以是良好相关的，如在MC_DO系统中当每个指示应用到被传输到单个接收机的许多载波的一个时可以期望如此。确定为当前主值的值可以通过被识别为SignalMajority的保留码元而被传送。例如，如果当前大多数是“增加”，则该SignalMajority值是“增加”，其可以映射为“+1”。类似地，SignalMajority值“减少”可以映射为“-1”，SignalMajority值“没有变化”可以映射为“off”。当确定SignalMajority值时，此种信号的所有例子都被映射为“off”。因此，如果SignalMajority是“增加”并由“+1”表示，所有“增加”值将被映射为“off”。同样地，“没有变化”和“减少”指示必须映射为两个激活值+1和-1。可以使用常规的任何映射。然而，为了简便，当SignalMajority是“增加”时“没有变化”指示可以映射为“+1”，并且当SignalMajority是“减少”时“没有变化”指示可以映射为“-1”。在进一步的例子中，主指示可以是“减少”(SignalMajority是减少的)。在这种情况，保留比特可以映射为“-1”，及所有的“没有变化”指示也可以映射为“-1”，同时所有的“增加”指示映射为“+1”。可以使用常规的可选映射。
前面描述了ACK信令和三状态相关信令(增加、减少、没有变化)。然而，多状态信号也可以受益于主信令。例如，功率控制和DRC都可以由绝对数值来表示，其需要多状态指示，而不是相对地需要不多于三个状态。主信令和开/关信令对这种多状态信令都能够节约功率。例如，在一种开/关信令类型中，除非值被改变，多状态信令值可以截止(gate off)，然后该值可以用通常的信号来表示。作为特定的例子，该表示DRC电平的通常多比特序列可仅当该信息是新的时候被传输，其他时候被截止不传输。
多状态信号的主信令也是可能的。例如，多状态DRC值的主信令，可以使用保留数据单元来实现，该单元足够大从而能传送当前DRC主值的标识。可以使用任何可用数据单元。对于使用多达15个的载波来传送数据到单个接收机的MC_DO操作，一些实施方式将对各个允许载波的DRC采用单个的Walsh转换。当这样做时，第16个Walsh转换通常被保留，并被用于传送当前主值。
图6说明了这种多状态序列主信令。作为一个例子，L看作16，当速率受控信道(#RCC)数是15时可以使用该值。#RCC的其它值可以被类似使用。在块602中，确定了用于每个#RCC(这里，15＝L-1)速率受控信道的DRC码元序列。该序列可包括任何协定序列(agreed upon sequence)，例如在任何有关的CDMA标准中描述的那些，通常具有“DRClength”的长度。(L-1)序列前行到块606，在这个点将最通用并出现不止一次的序列确定为主序列。在一系列事件中，主序列的选择是任意的。该确定的主序列被作为第L个序列。每个这样的序列的具体实例被标记为“off”。L个序列前行到块604，在这个块该序列比特被映射为码元。该映射是有些任意的。例如，该映射可以通过码元“+1”表示值“1”的每个数字比特，通过码元“-1”表示值“0”的每个数字比特，而“off”条件映射为无信号，或0(DTX)。
可选映射是可能的。除了标记关闭(mask off)主序列以外，可以使用开/关信令，只要所有未标记的序列包括至少一个激活的比特，以使这样的序列能够与具有主值的序列区别出来。在所公开的方法和装置的一些实施例中，使用下面的映射以避免在执行开/关键控(keying)时的不明确并仍能够节省功率对于主ACK，主信号是开，并且所有用于NACK的信令也是开(即，也被打开的其他信道表示“关”)；对于主NACK，仅对ACK的信令为开。
在DRClength数字序列在块604中被映射为码元后，处理可选地前行到块608。这里，每个特定序列的每个码元可以映射到长K的Walsh转换上，该长度对于正交编码(#RCC+1)序列足够长。值K可以选择作为使K＝2n及K＞＝#RCC+1的最小值。输入的DRClength序列的每个码元的长-K Walsh转换把#RCC输入DRClength序列转换为单个DRClength序列。得到的长(K*DRClength)序列可以通过在码片速率(例如，1.2288Mcps)用Walsh信道612由调制器610调制。如参考图4的描述，最后的序列可以扩展到8个标准时隙，取决于提供DRC的FL载波的#RCC。
如果不采用可选模块608Walsh转换，可选地，在混合器610通过不同Walsh信道调制L个序列的每个。也可以采用其它编码DRC序列的方法。然而完成后，平均地，传输的激活信号数目将减少，甚至对于仅两次在要传送的#RCC序列中表示的主序列也是。不同载波的性能之间的相关性将会保证主序列通常被表示两次以上。因此，多个比特序列的主信令导致至少某些传输功率减少。随着被组合的RCC数目的增加，以及传输序列之间相关性的增加，功率节约也增加。
结论前面描述了用于在组中传输相关信令信息的方法和系统的示范实施例的实现及新颖特征，附加了主值的表示，和匹配主值的截止信令单元。虽然建议了各种可选地实现，列举所有这样的可选实例是不切实际的。同样地，本发明的范围应该仅由参考所附权利要求书来确定，除了在所附权利要求书中描述的，限定的范围不应该仅限于在前面说明中描述的特征。本领域技术人员将会理解所说明的方法和系统在形式和细节上所做的各种不偏离发明范围的省略、代替、和改变。
上面所描述的元件的每个实际和新颖的组合，及每个此种元件等同物的实际组合，都作为发明的实施例。因此，许多更多的没有在这里明确合理列举的组合希望被当作发明的实施例。发明的范围可以完全仅由所附权利要求书而不是前面的描述来适当定义。然而，此外，权利要求数目是有限的。因此，可以预见进一步的元件组合可以在以后的时间随着后续和部分实践来定义。等价于各权利要求元素的含义和范围的所有变化被包含在相应的权利要求范围中。在下面阐明的每个权利要求意图包含仅仅是在非实体语言文字上不同于权利要求的任何系统或方法，实际上，只要这种系统或方法不是现有技术的实例即可。为此，每个在各个权利要求中描述的元素应该被解释为尽可能的宽泛，此外应该理解为包含在可能不包括现有技术的范围的任何这种元素的等价体。
相关申请的参考本申请要求共同转让的2005年7月18日申请的美国临时申请No.60/700,473的优先权，该申请标题为“Power-Efficient Signaling Method andApparatus for Asymmetric Mutli-carrier Wireless Communication Systems(用于不对称多载波无线通信系统的有效功率信令方法和装置)”(ATTY.DOCKETNO.VIA-029-PROV)；且该申请是系列申请，并要求共同转让并未决的2006年4月17日提交的美国专利申请No.11/405,830的优先权，该申请标题为“Reverse-Link Structure for a Multi-carrier Communication System(用于多载波通信系统的反向链路结构)”(ATTY.DOCKET NO.VIA-031-PAP)，该申请要求了2005年4月18日提交的美国临时申请60/672,917标题为“HRPDReverse-Link Structure Enhancement for MC-DO(用于MC_DO的HRPD反向链路结构改进)”(ATTY.DOCKET NO.VIA-031-PROV)的优先权；并且所有上述临时和发明专利申请，包括它们的附件，在此结合其全部作为参考，如同全部公开的一样。
权利要求
1.一种传输一组相关的和通用大小的信令信息单元(“SIU”)组的方法，包括a)确定与N个要传输的相关SIU的每一个相应的N个SIU值；b)从在步骤(a)中确定的N个SIU值中，选择主SIU值，该主SIU值等于步骤(a)中确定的N个SIU值的至少两个，其中在N个SIU值中，没有其他SIU值比主SIU值具有更多相等的值；c)在不同于所有N个SIU的主SIU中指示主SIU值；以及d)传输N个SIU和主SIU到接收机作为在信令消息中具有N+1个相应不同的SIU空间的信令消息，包括i)在相应于主SIU的空间中，传输反映主SIU的值的信号；ii)在相应于具有不等于主SIU值的值的SIU的空间中，传输反映每个这样的值的信号，和iii)在相应于具有等于主SIU值的值的SIU的空间中，传输信号的缺省以反映这样的值。
2.如权利要求1的方法，其中该主SIU和它的相应空间具有与N个SIU的每个及其相应空间相同的信息性能。
3.如权利要求1的方法，其中N个SIU的每一个传送两种可能状态的一种。
4.如权利要求3的方法，其中N个SIU专用于传送确认信息。
5.如权利要求4的方法，其中N个SIU的每一个传送反映在N个相应不同载波频率上传输的数据的确认信息，在该不同载波频率上从特定传输站接收信息。
6.如权利要求1的方法，其中N个SIU的每个传送三种可能状态的一种。
7.如权利要求6的方法，进一步包括由不同信号表示三种可能的SIU状态的每一种，取决于三种状态的哪一种与主SIU匹配。
8.如权利要求1的方法，其中N个SIU中的每一个传送多种可能状态的一种。
9.如权利要求8的方法，其中N个SIU中的每一个传送数据速率控制(DRC)值。
10.如权利要求9的方法，其中N个SIU中的每一个传送相应正从特定传送站接收信息的不同载波频率的DRC值。
11.用于传输一组相关的和通用大小的信令信息单元(“SIU”)组到特定接收站的通信装置，该装置包括a)SIU组值确定模块，配置为确定与N个相关的要传输的SIU的每一个相应的N个SIU值；b)主SIU值确定模块，配置为确定的相互相等的N个SIU值的最大数目，其比1大，并指定这样的SIU值作为主SIU值；c)主标记模块，配置为识别N个SIU中具有匹配主SIU的值的每个SIU，及配置为指示在传输中由信号的缺省来表示这样的SIU；和d)传输信号准备模块，配置为准备具有相应N个SIU和该主SIU的N+1个指定信号空间的信令消息，其中每个信令消息包括i)在相应于主SIU的空间中反映主SIU的值的信号，ii)在相应于这样的SIU的空间中反映该组中其值不同于主SIU的每个SIU的值的信号，和iii)在相应于具有等于主SIU值的值的SIU的每个空间内的信号的缺省。
12.如权利要求11的装置，其中该主SIU和它的相应空间具有与N个SIU的每个及其相应空间的相同的信息性能。
13.如权利要求11的装置，其中N个SIU的每一个反映两种可能状态的一种。
14.如权利要求13的装置，其中N个SIU专用于传送数据分组确认信息。
15.如权利要求14的装置，其中N个SIU的每一个传送反映在N个相应不同频率的载波上传输的数据的确认信息，在该不同频率的载波上从特定传输站接收信息。
16.如权利要求11的装置，其中N个SIU的每个反映三种可能状态的一种。
17.如权利要求16的装置，其中该传输信号准备模块进一步配置为取决于匹配主SIU的状态，在相应于N个SIU之一的每个空间内设置不同信号。
18.如权利要求11的装置，其中N个SIU中的每一个传送多种可能状态的一种。
19.如权利要求18的装置，其中N个SIU中的每一个传送数据速率控制(DRC)值。
20.如权利要求19的装置，其中N个SIU中的每一个传送相应正从特定传送站接收信息的不同载波频率的DRC值。
全文摘要
一种当信令成组时用于减少传输功率的方法和系统，对于一组大小相等的信号可确定一个主值。该主值可以作为附加信号传输，所有匹配该主指示的组的指示可以被截止(gate)为“off”。该披露的信令方法和装置节约了传输功率。当信令组的大小增加时、当共享主指示的组的比例增加时、当组的不同成员之间的相关性增加时，传输功率节约普遍增加。因此，关于数据分组在多个激活前向链路(FL)载波上传送给特定接收机的ACK信令单元和/或数据速率控制(DRC)和/或功率控制信息是用于主信令的较好的候选(candidate)。
文档编号H04L1/00GK1933615SQ200610142759
公开日2007年3月21日 申请日期2006年7月18日 优先权日2005年7月18日
发明者钱锋 申请人:开曼群岛威睿电通股份有限公司