专利名称：在无线通信系统中用信令发送扩展码分配的方法
技术领域：
本发明涉及在无线通信系统中、尤其是在使用CDMA用户分离方法的无线通信系统中用于用信令发送用户特有信息的方法，例如用信令发送扩展码分配的方法。本发明尤其适合用于移动无线系统或无线用户接入系统。
在无线通信系统中，例如在第二代欧洲移动无线系统GSM(全球移动通信系统)中，信息(例如语言，图像信息或其它数据)用电磁波经无线接口传输。无线接口涉及一个基站与几个用户台之间的连接，其中用户台可以是移动台或位置固定的无线电台。在此，电磁波的发射使用位于为有关系统所规定的频带内的载频进行。对未来的无线通信系统，例如UMTS(通用移动电信系统)或第三代其它系统，规定频率在约2000MHz的频带内。为第三代移动无线通信规定了两种模式，一种模式称为FDD工作方式(频分双工)和另一种模式称为TDD工作方式(时分双工)。这些模式应用于各不相同的频带内。两种模式支持一种所谓的CDMA用户分离方法(码分多址)。
发射的电磁波因反射、绕射和类似现象引起的损耗而被衰减。因此降低了给接收用户台所提供的接收功率。这种衰减与位置有关，并且对于移动用户台还与时间有关。在多径传播时，多个信号分量经不同延迟地到达接收无线电台。所述影响反映在通信连接专用的传输信道上。
WO 99/08401公开了信道评估怎样根据对传输的和在接收机中预先已知的信道测量序列进行分析来确定连接专用的传输信道的特性。这是通过将预先已知存储的信道测量序列与所接收的、经传输信道失真的信道测量序列进行比较来实现的。信道评估的结果是一个信道脉冲响应。
从PIMRC′97，赫尔辛基，1997年，第867-871页，J.Mayer，J.Schlee，T.Weber的论文″联合检测CDMA的协议和信令方式″还已知，在无线电台中，接收侧为了检测通信连接的信号，不仅利用分配给自己通信连接的扩展码，而且附加地利用分配给并行的通信连接的扩展码。这时接收无线电台知道当前分配的扩展码是有利的，以便避免因检测当前不存在的信号或没有分配的扩展码而引起接收质量的下降。
在2000年，4月8日-13日，韩国汉城，3GPP TSG-RAN工作组1，会议#12的讨论稿中讲述了一种通过把有效扩展码的多个数量值分别分配给信道测量序列的组合来用信令发送有效扩展码数量的方法。
本发明的任务是提供一种方法，以实现简便地用信令发送用户特有信息。
此项任务通过具有权利要求1的特征的方法和通过用于实施此方法的权利要求17的基站解决。本发明的有利扩展方案可由从属权利要求获得。
根据本发明，在支持CDMA用户分离方法的无线通信系统中，从发射台用信令向接收台发送一些利用信道测量序列的选择和/或数量进行编码的用户特有信息。
通过利用信道测量序列的组合来发送信令的本发明方法，可以由一个发射台、例如一个基站将信息传输给若干发射台、例如用户台，而为此在专用信令信道上不需要附加的数据比特。
根据本发明，在支持CDMA用户分离方法的无线通信系统中，由基站用信令向用户台发送一些利用信道测量序列的选择和/或数量进行编码的、在基站的无线小区内所分配的扩展码的当前数量。
本发明的该方案以简便的方式实现了向用户台发送如下信令，即当前分配了多少扩展码。因为所述的信令是借助可用的信道测量序列的选择和/或数量来实现的，所以在专用信令信道上不需要附加的信令，或不需要对信道测量序列进行匹配或改变。借助对其自己已知的可能信道测量序列，用户台可以求出基站当前所发送的信道测量序列，并可以通过其按本发明的相应数量或组合所进行的编码求出所分配的扩展码的当前数量，以便随后实施最佳的检测。
按本发明一种有利的扩展，用户特有信息、比如在基站的小区内分配的扩展码数量具有不同的值，并且分别给信道测量序列的选择和/或数量分配一个或多个用户特有信息值，并以信令将其传送给用户台。利用这种方式，即便在信道测量序列的数量不足够时也可以产生如下信令，譬如由该信令大大限制有效扩展码的可能数量。分配也可以如下方式进行，即所分配的用户特有信息值之差是最大的和/或是恒定的，使得不大可能有检测误差。
按本发明的一种有利扩展方案，信道测量序列群是通过一个或多个基本序列的循环推导来构成的。因此当从相同的基本序列导出多个传输信道的信道测量序列时，还可以同时对该多个传输信道进行共同的信道评估。
按本发明另一种扩展方案，优选地在具有上述联合检测方法的无线通信系统中实施本发明方法。
依据本发明另一扩展方案，所述用于以信令发送所分配扩展码的数量的信道测量序列的数量被最小化。此时所采用信道测量序列的数量有利地按可分配扩展码的最大数量来选择。这样，例如通过四个信道测量序列的组合可以定义所分配扩展码的15个不同的群。
特别有利的是将上述本发明方法应用到以移动无线系统或无线用户接入系统实现的无线通信系统中。
现借助附图详细阐明本发明的几个实施例。
其中
图1示出了无线通信系统方框图，图2示出了具有TD/CDMA用户分离方法的无线接口的帧结构示意图，以及图3示出了具有利用选择和组合训练序列而分别编码的分配扩展码数量的表格。
图1示出了移动无线系统的一部分，以作为无线通信系统结构的实施例。移动无线系统总是包括许多移动交换局MSC，它们属于一个交换网(SSS交换子系统)，并且相互连接成网以及建立进入固定网的入口，还各自包括一个或多个与这些移动交换局MSC连接的基站系统BSS(BSS基站子系统)。基站系统BSS又具有至少一个用于分配无线技术资源的装置RNC(RNC无线网络控制器)以及至少一个分别与之相连接的基站NB(NB节点B)。
基站NB可以经无线接口建立通向用户台UE(UE-用户设备)的连接。每个基站NB构成至少一个无线小区Z。无线小区Z的大小一般取决于由基站NB以各自最大和恒定的发射功率所发射的组织信道(BCCH广播控制信道)的作用距离。在分成扇区的或在分层的小区结构中，每个基站NB也可以管理多个无线小区Z。这种结构的功能性可以被转用到在其中可以应用本发明的无线通信系统上。
图1的实施例示出了两个位于基站NB的无线小区Z中的用户台UE。移动台UE已经各自建立了一个通向基站NB的通信连接，在此连接上在上行方向UL和下行方向DL实现所选业务的信号传输。通信连接将通过分配给用户台UE的不同扩展码c1，c2，c3来进行分离，其中，为了接收自己的通信连接的信号，用户台UE按照已述的联合检测方法各自利用了所有当前分配的扩展码c1，c2，c3。在连接期间，用户台UE和基站NB还周期性地按照DE 197 34 936的信道评估来分析无线接口的传输性能。
从图2可以看到在其中可良好地应用本发明方法的、UMTS移动无线系统TDD模式中的无线传输的帧结构。根据TDMA分量将一个宽带频段分割为构成时帧fr的、时延相同的多个时隙ts，例如15个时隙ts0-ts14。一个时隙ts被分配给一个具有任选多路接入的信道RACH。
频带B包括某一确定的频段。一部分时隙用于下行方向DL的信号传输，以及一部分时隙用于上行方向UL的信号传输。示范性示出的有利于下行方向DL的非对称比例是3∶1。在这种TDD传输方法中，上行方向UL的频带B与下行方向DL的频带B是一致的。对其它载频重复同样的情况。通过对上行或下行方向UL、DL的时隙ts进行可变的分配，可以进行多种多样的非对称资源分配。
在时隙ts内将以无线码组的形式传输多个连接的信息。数据d是连接专用地用一种精细结构、也即种扩展码c进行扩展的，使得在接收侧可以通过这种CDMA(码分多址)分量分离例如n个连接。数据d的各个符号的扩展导致了在符号时延Tsym内传输Q个时延为T码片的码片。此时Q个码片构成连接专用的扩展码c。在无线码组中另外还安排了一个信道测量序列tseq，它象上文所述那样用于信道评估。
两种传输模式的无线接口所采用的参数优选为码速 3.84Mcps帧时延 10ms时隙数 15时隙时延 666μs扩展因子 可变的调制方式 QPSK带宽 5MHz
频率重复值1这些参数实现了第3代移动无线通信的TDD和FDD(FDD频分双工)的尽可能最佳的相互协调。
图3示出了一个表格，借助信道测量序列tseq的选择和/或数量，该表格示范性地展示了本发明用信令发送所分配的扩展码c的当前数量n。在采用四个信道测量序列tseq1...tseq4的情况下，可以表示15个不同的由分配扩展码c组成的群。在给出的实施例中提供了15个扩展码c1...c15，其中扩展码c至通信连接的分配是连续地进行的。在二进制编码方式中，为表示当前所分配扩展码c的某个数量n而采用了不同的信道测量序列tseq和多个信道测量序列tseq的组合。根据图1所示的实施例，按照图3的表格由基站NB发射第一和第二信道测量序列tseq1和tseq2，因为这个组合代表了在基站NB的无线小区Z内的扩展码c1、c2和c3的当前分配。用户台UE持续地分析当前被发射的信道测量序列tseq，因为它们自己知道信道测量序列tseq的数量和内容。因此它们可以按简单的方式检测当前由基站NB发射了什么样的信道测量序列tseq，并且象上文所述的那样从中反推出所分配的扩展码c的当前数量。从无线通信系统的这个无线小区到那个无线小区，可能的信道测量序列的数量参数及其内容可能是不同的，并且通常被发送给用户台。
除已述的用信令发送所分配扩展码c的当前数量n外，任意的其它用户特有信息也可以通过不同信道测量序列tseq的组合而用信令被发送给用户台UE。例如可以给不同的用户台UE各分配一个专用的用户标识TI，这个标识是由不同信道测量序列tseq的一种组合构成的。为了高效的面向分组的数据传输，在移动无线网中例如可以使用所谓的″共享信道″。按需要将这些信道分配给不同的用户台UE。这种不断改变的分配必须尽可能快地实现(就是说最好在物理层内)，以便得到高效的资源负载。
在配置″共享信道″时，以专用用户标识TI的形式给不同用户台UE分配一些信道测量序列tseq的不同组合(经较高层中的信令方法)。于是在″其享信道″的运行当中分别发射信道测量序列tseq的组合，也即发射所述用户台UE-此时为其发送数据-所分配的专用用户标识TI。
信道测量序列tseq的组合可以例如利用一种简单的二进制编码被分配给用户台UE。然而为了提高可靠性也可以使用信道编码方法的任意冗余码(例如BCH码)。因此在预先规定信道测量序列tseq的最大数量的情况下可以提高可识别用户台UE的数量。在UTRA-TDD系统中例如设置了8个信道测量序列tseq。通过信道测量序列tseq的组合和简单的二进制码可以识别127个用户台UE。
借助信道测量序列tseq的组合而编码用户特有信息也可以被用来在上行链路中控制发射机的功率(功率控制环路)，例如借助身为基站NB的接收机来控制身为用户台UE的发射机的功率。在下行链路中也可以考虑这样的信令。
为此，由譬如身为基站NB的接收机通过在物理层内传输一个信令比特来控制发射功率(TPC，传输功率控制)。例如身为用户台UE的发射机便依据该TPC比特(0或1)以增加或减少一个预定的步距？P来改变其发射功率。可以将信道测量序列tseq的组合分配给发射功率变化的不同步距ΔP。这里最佳步距ΔP取决于诸如信道特性、接收机速度或TPC位传输速率等变量。因此步距ΔP的快速改变是值得追求的。
分配可以安排如下(在采用两个信道测量序列tseq1，tseq2时)
也可以设想需用信令发送的值的数量-例如所采用CDMA码的数量-大于信道测量序列tseq的可能组合的数量，因为例如没有提供足够的信道测量序列tseq。在这种情况下可以把多个可能的CDMA码数量分配给信道测量序列tseq的一个组合。然后，用户台UE必须在下一个步骤中求出实际有效的CDMA码的数量。这一点例如通过同所有的码序列和随后的阈值判定进行相关来实现。
然而，因附加噪声和互相关性而可能导致错误检测，也就是说所确定的有效CDMA码的数量是不正确的。为了使错误判定的次数尽可能少，按本发明这样来选择从信道测量序列tseq的组合至所采用CDMA码的数量的分配方案，使得通过信道测量序列tseq的组合、也即一个所谓的码字所映射的CDMA码的各数量之差最大。此外，如果在所有码字的情况下各CDMA码数量之差都尽可能相同，则是有利的。
这种类型的分配方案例如可以有如下的形式信道测量序列tseq的数量3码字数量7CDMA码数量16
在这种选出的情况中，CDMA码的数量之差对于所有码字均为恒定值7。按照所采用信道测量序列tseq的数量和所采用的CDMA码的数量，也可以选择不同于上述表格的其它分配关系。特别是也可以用任意的冗余码代替这里所选的二进制码。
按照本发明，上述表格所示的分配并不局限于有效CDMA码的表示，而是可以用于任何的用户特有信息，比如用于功率调节或用户标识的信息。
权利要求
1.无线通信系统中的信令方法，其中所述的无线通信系统支持CDMA用户分离方法，其特征在于，由无线通信系统的发射台(NB)用信令向接收台(UE)发送一些利用信道测量序列(tseq)的选择和/或数量进行编码的用户特有信息。
2.按权利要求1的方法，其特征在于，由无线通信系统的基站(NB)用信令向用户台(UE)发送一些利用信道测量序列(tseq)的选择和/或数量进行编码的用户特有信息。
3.按上述权利要求之一的方法，其特征在于，由无线通信系统的基站(NB)用信令向用户台(UE)发送一些利用信道测量序列(tseq)的选择和/或数量进行编码的、在基站(NB)的无线小区(Z)内所分配的扩展码(c)的当前数量(n)。
4.按上述权利要求之一的方法，其特征在于，无线通信系统的基站(NB)用信令向用户台发送一个利用信道测量序列(tseq)的选择和/或数量进行编码的用户标识。
5.按上述权利要求之一的方法，其特征在于，由无线通信系统的基站(NB)用信令向用户台(UE)发送一个利用信道测量序列(tseq)的选择和/或数量进行编码的、用户台(UE)的发射功率变化步距(ΔP)。
6.按上述权利要求之一的方法，其特征在于，所述的用户特有信息可以具有不同的值，并且，分别给信道测量序列(tseq)的选择和/或数量分配一个或多个用户特有信息值，并用信令将其发送给用户台(UE)。
7.按权利要求6的方法，其特征在于，所分配的用户特有信息的值之差是最大的。
8.按权利要求6或7的方法，其特征在于，所分配的用户特有信息的值之差是恒定的。
9.按权利要求6至8之一的方法，其特征在于，在基站(NB)的无线小区(Z)内分配的扩展码(c)的一个或多个数量值被分配给所述信道测量序列(tseq)的选择和/或数量，并用信令被发送给用户台(UE)。
10.按上述权利要求之一的方法，其特征在于，将信道编码方法用于利用信道测量序列(tseq)的选择和/或数量所进行的编码。
11.按权利要求10的方法，其特征在于，采用块编码。
12.按上述权利要求之一的方法，其特征在于，通过一个或多个基本序列的循环推导来构成所述的信道测量序列(tseq)。
13.按上述权利要求之一的方法，其特征在于，在用户台(UE)的接收侧实施联合检测方法。
14.按上述权利要求之一的方法，其特征在于，所述用于以信令发送所分配扩展码(c)的数量(n)的信道测量序列(tseq)的数量被最小化。
15.按上述权利要求之一的方法，其特征在于，根据二进制编码并借助一个或多个信道测量序列(tseq)来对所分配扩展码(c)的数量(n)进行编码。
16.按上述权利要求之一的方法，其特征在于，所述无线通信系统的无线接口是按TDD方法组织的。
17.用于实施如权利要求1所述的方法的无线通信系统基站(NB)，其中无线通信系统是以移动无线系统或以无线用户接入系统的形式实现的。
18.用于实施如上述权利要求之一所述的方法的无线通信系统基站(NB)，其中无线通信系统是以移动无线系统或以无线用户接入系统的形式实现的。
全文摘要
根据本发明,在支持CDMA用户分离方法的无线通信系统中,由基站用信令向用户台发送一些利用信道测量序列的选择和/或数量进行编码的、在基站的无线小区内所分配的扩展码的当前数量。
文档编号H04B1/707GK1382328SQ00814264
公开日2002年11月27日 申请日期2000年10月11日 优先权日1999年10月12日
发明者J·古斯特劳, M·普拉特, T·乌尔里希, A·赫伊恩克, V·索默 申请人:西门子公司