专利名称：无线电系统中传送用户特有控制信道数据的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于在无线电系统中传送用户特有控制信道数据的一种方法和一种相应配置的装置。特别是，本发明是关于在一个无线电系统中，尤其是在一个移动无线电系统中，传送用户特有控制信道数据的这样的一种方法和一种相应配置的装置，该信道包括具有控制功能的不同符号，例如用于评估当时传送信道传送特性的符号、线路调整符号或带有一个格式说明信息的符号。
一个发送器或接收器，例如在一个移动无线电系统中的一个移动台或一个基站的功能性，在无线电系统中一般以一个多层模型的形式来阐述，此时各自的发送器或接收器的不同功能性是指派给不同层(“Layer”)的。此外，在无线电系统中，经过空气接口(层1)传送较高层(层2、3或更高的)的数据。对于无线电系统具有特征的是，各自的发送器或接收器的空气接口展示的是涉及数据速率(kbit/s)和传输能力(bit/s/Hz)的不足。因此，必须将新的无线电系统设计和运行成为，使空气接口尽可能地最佳配置。此时，最佳化的标准例如能是一个或多个用户的最大数据速率、一个单个无线电小区或整个无线电系统等的频谱容量。在此希望有个空气接口的自适应配置，因为一个最佳的或最佳化的空气接口的配置与多个参数有关，例如传送信道的环境或性能、无线电小区的类型、所应用的多址接入方法的类型(TDD(“时分双工”)或FDD(“频分双工”))、各自用户的瞬间速度、数据速率、系统负荷和数据传送类型(例如面向分组的或连续的等)。此时，空气接口的配置一般是用户特有的(“Dedicated专用的”)和与前面所举的参数有关。
在UMTS-移动无线电系统(“Universal MobileTelecommunication System通用移动电话系统”)中，为了配置各自的接收器的空气接口，要应用一个用户特有的控制信道，称它为“专用物理控制信道”(Dedicated Physical Control Channel)(DPCCH)。借助于这个DPCCH-信道，将信息传送到各自的接收器上，这能用于配置它的空气接口。尤其是这个DPCCH-信道，包括有用引导-符号N引导评估各自无线电信道的传送性能的数据块、用带有功率调整信息的TPC-符号(发送功率控制“Transmit Power Control”)NTPC和用带有格式说明或组合要传送的服务(语言、“电路交换数据”、分组数据等)信息的TFI-符号(发送格式指示符“Transmit FormatIndicator”)NTFI的数据块。
按照前面所说参数的组合情况，DPCCH-信道的各个数据块需要有不同数量的符号。
对于在UMTS-移动无线电系统的FDD-模式中DPCCH-信道的传输，已知将DPCCH-信道以下行链路传输，即在从一个基站向一个移动台传输，该移动台根据带有相应用户特有数据信道(“专用物理数据信道”“Dedicated Physical Data Channel”，DPDCH)的一个时分复用方法、由各一个具有引导-符号、TPC-符号和TFI-符号的数据块组成。就是说，DPDCH-信道的数据和DPCCH-信道的数据，将在时间上相继被传送。在上行链路时，即从一个移动台向基站传送时，相反进行的是一个所谓的DPCCH-和DPDCH-信道的I-Q-复用组合。
关于DPCCH-信道的传输，已经建议使引导-符号、TPC-符号和TFI-符号的数量可变。特别是建议了，在一个已有的连接时，将N引导、NTPC和NTFI的值用一个经DPDCH-信道传输的层2/3-信令适应地改变或最佳化。
本发明的任务是给出一种可选择的方法和一种相应配置的装置，用于在一个无线电系统中传送一个用户特有的控制信道的数据，例如在一个UMTS-移动无线电系统中的DPCCH-信道的数据，使得在传送用户特有控制信道数据时有尽可能大的灵活性，以便按照开始时讲述的、与无线电系统的一个发送器或接收器中空气接口配置有关的参数的组合，能尽快作出反应和实现一个相应最佳化的空气接口配置。
这个任务按照本发明用具有权利要求1特征的一种方法和具有权利要求17特征的一种装置来解决。从属权利要求阐明了本发明各优先的和有优点的实施形式。
按照本发明建议，用户特有控制信道的数据用适应地可变的频率状况和带宽传输，即用户特有控制信道适应地在频率范围内实现。
对于用户特有控制信道，例如在移动无线电系统中按照UMTS-移动无线电标准，可能关系到所谓的DPCCH-信道，该信道既有用于信道评估的引导-符号，也有用于功率调整的TPC-符号和用于格式说明的TFI-符号。这些数据块中的每一个都能用一个适配的带宽或频率状况传输，就是说在一个已有的连接期间，有可能通过一个相应的层2/3-信令适应地改变或最佳化，该信令优先经相应的诸如在UMTS-移动无线电系统中DPDCH-信道的用户特有数据信道传送。
此时，全部供一个用户支配的带宽，既是恒定的也同样是可变的。
能给单个数据块分派频谱，这些频谱不需要相互有关。与此有关，介绍了本发明的各种实施可能，它们与各无线电系统的工作条件有关，即与开始时讲述的参数瞬时组合有关，能通过一个相应的层2/3-信令调准。
优先将所谓的OFDM-方法(正交频分复用“Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing”)作为第四代移动无线电系统的多路访问方法。此时，数据块或数据脉冲串被周期性地扩展和在频率范围内调制。通过应用OFDM-方法，能将一个在传统的传输方法中有相对严重失真的传送信道变成一个无符号间干扰的信道。
在应用一种OFDM-方法时，用户特有数据信道的数据(DPDCH)和用户特有控制信道的数据(DPCCH)都用大量副载波传送，也将它们称为OFDM-载波(“OFDM-Carrier”)或Sinuide。按照本发明所推荐的、带有可变或适应可匹配的带宽或频率状况的用户特有控制信道的传输，能轻而易举地实现，即相应地变动为单个数据块当时所应用的副载波的个数和布置。
对于按照OFDM-方法传送数据，也推荐有各种实施可能性，这些可能性可以根据运行情况而任意选择。
下面用有优点的和优先的实施例及附图进一步阐明本发明。在此，尤其在这样的设想下来阐述本发明，即用户特有控制信道和用户特有数据信道数据的传送是在一个UMTS-移动无线电系统中进行。当然本发明并不局限于这个应用领域，而是基本上能应用在每种无线电系统中，在该无线电系统将一个用户特有控制信道从一个发送器传送到接收器，控制信道包括用于接收器的某些控制信息。
图1A-1E示出的是，为传送一个DPCCH-信道和一个DPDCH-信道，按照本发明的改变带宽或频率状况的各种实施例，图2A和图2B示出的是，在应用一个OFDM-方法时，按照本发明、供DPCCH-信道和DPDCH-信道支配的带宽或频率状况变化的各种实施例，此时数据总是用大量的副载波传送，和图3示出的是一个按照本发明的移动无线电系统的一个简化方块图。
按照本发明建议，用户特有控制信道，即DPCCH-信道，适应地如此在频率范围内实现，致使DPCCH-信道的数据用适应地可变的带宽或频率状况传送。在此，能使DPCCH-信道各个数据块的频率状况或带宽单独匹配，就是说，能使用于接收方信道评估的引导-符号的频率状况或带宽、用于接收方功率调整的TPC-符号的频率状况或带宽、用于传输一个格式说明的TFI-频率状况或带宽和/或DPCCH-信道其它符号的频率状况或带宽单独地匹配，以便使一个最佳化的空气接口配置成为可能。下面用B引导表示引导-符号的频率状况或带宽，用BTPC表示TPC-符号的带宽，用BTFI-符号表示TFI符号的带宽和用Bsonst表示DPCCH-信道其它符号的带宽。
在一个已有的连接期间，能使B引导、BTPC、BTFI和Bsonst的值通过一个相应的、经相应用户特有数据信道传送的层2/3-信令适应地改变或最佳化。全部供一个用户支配的带宽Bgesamt，既能是恒定的也同样能是可变的。此时全部供一个用户支配的带宽Bgesamt定义如下Bgesamt＝BDPCCH+BDPDCH＝B引导+BTPC+BTFI+Bsonst+BDPDCH。
这里，BDPCCH表示传送DPCCH-信道符号的整个带宽，BDPDCH表示传送DPDCH-信道符号的整个带宽。为一个用户的B引导、BTPC、BTFI和Bsonst分配的频谱，也能互相无关，参见下面有关图1和图2阐述的不同实施例。
首先，要就图3阐述本发明的基本工作方式，此时的前提是，在无线电系统中涉及的是一个在一个移动台1与一个基站6之间进行通讯的移动无线电系统，在所示出的实施例中移动台1是以一个移动电话形式。此外的前提是，移动台1涉及的是一个按照本发明配置的装置，它以适应地可变频率状况或带宽向基站6传送一个用户特有控制信道或DPDCH-信道。从移动台1到基站6的通讯，经过所谓的上行链路UL进行，而从基站6到移动台1的通讯是经过所谓的下行链路DL进行。移动台1从基站6经过下行链路借助于一个相应的、经下行链路DL的DPDCH-信道传送的层2/3-信令接收一个信息，指示如何调准要向基站6传送的DPCCH-信道的各个数据的带宽或频率状况。该信息经过移动台1的空气接口2传给移动台1的接收部分3，并由一个控制装置4评估。与对这个信息的评估有关，控制装置4控制移动台1的一个发送部分5，以便相应地调准DPCCH-信道或该DPCCH-信道各个数据块的带宽和频率状况。移动台1从基站6接收的信息能以这样方式取得，即它从DPCCH-信道各个数据块的频率状况或带宽多个可能的组合(Konstellation)选出一个一定的组合。同样也能这样取得信息，即它只是为DPCCH-信道的一个单个的数据块，例如只是为引导-符号预先规定的频率状况或带宽。因为一个数据块带宽的改变一般也影响到其它数据块的带宽，如果在移动台1或相应的发送部分5中为DPCCH-信道各个数据块的带宽存储大量各种组合，然后这些组合只还必须依赖所接收的信息来挑选和变换，则是有益的。
调准DPCCH-信道的带宽或DPCCH-信号的各个数据块的带宽之后，DPCCH-信道的数据经过空气接口2传送到基站6。
图1示出了DPCCH-信道传送的各种实施例，其中供DPCCH-信道和DPDCH-信道的一个用户支配的带宽或频率状况从图1A变化到图1E。这将-如已经阐述过那样-在一个连接期间借助于一个所接收的DPDCH-信道经过一个相应的层2/3-信令给该用户发信号。
其中，DPDCH-信道的数据总是配备有参考标记7，DPCCH-信道的引导-符号总是配备有参考标记8，DPCCH-信道的TPC-符号总是配备有参考标记9，DPCCH-信道的TFI-符号总是配备有参考标记10和DPCCH-信道的其它符号总是配备参考标记11。
假设在图1A中示出的情况是起始状态。此时为DPDCH-信道7利用两个频带，而为DPCCH-信道的引导-符号8利用五个频带，为DPCCH-信道的TPC-和TFI-符号各利用一个频带。
在图1B示出的情况时，与图1A相比，引导-符号8的五个频带中的两个分别以相同部分加给TPC-符号9和TFI-符号10的频带。例如，如果无线电-或传送信道的关联带宽明显大于图1A中所示的情况，图1B所示的情况才有意义。根据图1B所利用的频带，满足整个频带从开始到结尾的引导-符号8。此外，根据图1B有一个附加频带供传送DPCCH-信道的其它数据11支配，这样整个供用户支配的带宽大于在图1A中的带宽。
在图1C示出的情况时，与图1A相比，为引导-符号8插入了其它频带。这要由DPDCH-信道的数据7的带宽负担。图1C所示的情况，尤其能在比在图1A和图1B所示情况有明显较小关联带宽的无线电信道时出现。
根据图1D，与图1A相比，有一个第二频带应用于TPC-符号9的传送。以这种方式能达到，使TPC-符号面与图1A相比能以明显高的可靠性或明显高的出错保护传送。在图1D所示的情况时，为TPC符号9附加应用的频带也要由DPDCH-信道7的数据负担，尤其要由DPDCH-信道的第一频带负担。
在图1E示出的情况，与在图1A中示出的情况相比，DPDCH-信道7的频带扩大了。此外，TPC-符号9用一个比在图1A中大的带宽传送。传送TFI-符号10的带宽与图1A相比变小了，这种情况，例如当对于相应的用户只允许有小量不同格式时才有意义，这样比在图1A中为安全传送这个格式说明要求有一个较小的带宽。总之，根据图1E，供用户支配的整个带宽与图1A至图1D示出的情况相比被提高了。
在图2A和图2B中，示出的是根据一种OFDM-多址接入方法传送DPCCH-信道数据和DPDCH-信道数据的两个不同的实施例，其中无论是DPDCH-信道数据还是DPCCH-信道数据，都是用大量副载波传送。在本发明的范围内推荐的用变动的带宽或频率状况的数据传送，可以很容易地用一种OFDM-多址接入方法实现，因为对于B引导、BTPC、BTFI、Bsonst和BDPDCH各只应相应地变动副载波的个数和/或布置。在图2A和图2B中，每个副载波是以一个窄块形式示出的。
在图2A中示出的情况，为DPCCH-信道的引导-符号8总共应用了五个副载波，然而它们按频率不是相关联的，而是相对均匀地分布到整个频带上。给DPDCH-信道7总共分派有二十个副载波，它们在两个频率区各布置八个副载波及一个频带排列有四个副载波。除此之外，为DPCCH-信道的TPC-符号9、TFI-符号10和其它数据11各应用四个副载波，有关它们的频率状况的排列如在图2A中所示。
在图2B中示出的是该实施例的一种可能性，其中为DPCCH-信道的引导-符号8共应用四个各有两个副载波的频率区或频率束，它们又是相对均匀地分布到整个频带上。与此相反，为DPCCH-信道的TPC-符号9、TFI-符号10和其它数据11只各用一个副载波，其频率状况同样从图2B得出。与在图2A中示出的情况相比，根据图2B分配给DPDCH-信道7有明显多的副载波，此时DPDCH-信道7共包括有48个副载波，分布在三个互不关联的频率区。整个供用户支配的频带，即副载波的总数，与图2A相比是大了。
权利要求
1.在一个无线电系统中传送一个用户特有控制信道数据的方法，其中，用户特有控制信道的数据(8-11)在一个已有的连接期间，从无线电系统的一个发送器(1)用一个频率状况传送到一个接收器(6)，频率状况将适应地变动。
2.如权利要求1的方法，其特征在于除用户特有控制信道(8-11)外，还要将一个用户特有数据信道(7)从发送器(1)传送到接收器(6)，其中为传送用户特有控制信道(8-11)和用户特有数据信道(7)，将分派给发送器(1)的整个带宽适应地变动。
3.如权利要求1的方法，其特征在于除用户特有控制信道(8-11)外，还要将一个用户特有数据信道(7)从发送器(1)传送到接收器(6)，其中为传送用户特有控制信道(8-11)和用户特有数据信道(7)，使给发送器(1)分配的整个带宽保持恒定。
4.如上述权利要求之一的方法，其特征在于用户特有控制信道包括一个第一数据组(8)，该数据组带有接收方信道评估用的数据；包括一个第二数据组(9)，该数据组带有接收方功率调整用的数据；包括一个第三数据组(10)，它带有传送传送格式信息用的数据；和/或包括一个传送其它信息用的第四数据组(11)，其中，第一数据组(8)、第二数据组(9)、第三数据组(10)和/或第四数据组(11)用适应地变动了的频率状况传送。
5.如权利要求4的方法，其特征在于将接收方信道评估用的第一数据组(8)的数据在一个第一频带、一个第二频带、一个第三频带、一个第四频带和一个第五频带中传送，其中，发送器(1)的一个用户特有数据信道(7)的信息在第一与第二频带之间的一个频率范围中传送，其中，带有接收方功率调整用的第二数据组(9)在第二与第三频带之间的一个频率范围中传送，其中，带有传送传送格式信息用的数据的第三数据组(10)在第三与第四频带之间的一个频率范围中传送，和其中，发送器(1)的用户特有数据信道(7)的信息，在第四与第五频带之间的一个频率范围中传送。
6.如权利要求4的方法，其特征在于接收方信道评估用的第一数据组(8)的数据在一个第一频带、一个第二频带和一个第三频带中传送，其中，发送器(1)的一个用户特有数据信道(7)的信息和带有接收方功率调整用的数据的第二数据组(9)在第一与第二频带之间的一个频率范围中传送，和其中，带有传送传送格式信息用的数据的第三数据组(10)和发送器(1)的用户特有数据信道(7)的信息在第二与第三频带之间的一个频率范围中传送。
7.如权利要求4的方法，其特征在于接收方信道评估用的第一数据组(8)的数据，在一个第一频带、一个第二频带、一个第三频带、一个第四频带、一个第五频带、一个第六频带和一个第七频带中传送，其中，发送器(1)的一个用户特有数据信道(7)的信息在第一与第二频带之间的一个频率范围中传送，其中，发送器(1)的用户特有数据信道(7)的信息在第二与第三频带之间的一个频率范围中传送，其中，带有接收方功率调整用的数据的第二数据组(9)在第三与第四频带之间的一个频率范围中传送，其中，带有传送传送格式信息用的数据的第三数据组(10)在第四与第五频带之间的一个频率范围中传送，其中，发送器(1)的用户特有数据信道(7)的信息在第五与第六频带之间的一个频率范围中传送，和其中，发送器(1)的用户特有数据信道(7)的信息在第六与第七频带之间的一个频率范围中传送。
8.如权利要求4的方法，其特征在于接收方信道评估用的第一数据组(8)的数据在一个第一频带、一个第二频带、一个第三频带、一个第四频带和一个第五频带中传送，其中，发送器(1)的一个用户特有数据信道(7)的信息和第二数据组(9)的数据在第一与第二频带之间的一个频率范围中传送，其中，第二数据组(9)的数据在第二与第三频带之间的一个频率范围中传送，其中，第三数据组(10)的数据在第三与第四频带之间的一个频率范围中传送，和其中，发送器(1)的用户特有数据信道(7)的信息在第四与第五频带之间的一个频率范围中传送。
9.如权利要求4的方法，其特征在于接收方信道评估用的第一数据组(8)的数据在一个第一频带、一个第二频带、一个第三频带和一个第四频带中传送，其中，发送器(1)的一个用户特有数据信道(7)的信息在第一与第二频带之间的一个频率范围中传送，其中，带有接收方功率调整用的数据的第二数据组(9)在第二与第三频带之间的一个频率范围中传送，和其中，带有传送传送格式信息用的数据的第三数据组(10)和发送器(1)的用户特有数据信道(7)的信息在第三与第四频带之间的一个频率范围中传送。
10.如上述权利要求之一的方法，其特征在于将用户特有控制信道(8-11)的数据用大量各分派有不同频率范围的副载波从发送器(1)传送到接收器(6)，和其中，为改变用户特有控制信道(8-11)的数据的频率状况由发送器(1)适应地变动应用于用户特有控制信道(8-11)数据的副载波的个数和/或布置。
11.如权利要求10和权利要求4的方法，其特征在于接收方信道评估用的第一数据组(8)的数据在一个第一频带、一个第二频带、一个第三频带、一个第四频带和一个第五频带中传送，其中，发送器(1)的一个用户特有数据信道(7)的信息在第一与第二频带之间的一个频率范围中传送，其中，用户特有数据信道(7)的信息在第二与第三频带之间的一个频率范围中传送，其中，带有接收方功率调整用的数据的第二数据组(9)和带有传送传送格式信息用的数据的第三数据组(10)在第三与第四频带之间的一个频率范围中传送，和其中，发送器(1)的用户特有数据信道(7)的信息在第四与第五频带之间的一个频率范围中传送。
12.如权利要求11的方法，其特征在于分配给第一数据组(8)的第一频带、第二频带、第三频带、第四频带和第五频带是分别通过一个副载波形成的，分配给用户特有数据信道(7)的信息总共有二十个副载波，和分配给第二数据组(9)和第三数据组(10)各四个副载波。
13.如权利要求10和权利要求4的方法，其特征在于接收方信道评估用的第一数据组(8)的数据在一个第一频带、一个第二频带、一个第三频带和一个第四频带中传送，其中，发送器(1)的一个用户特有数据信道(7)的信息在位于第一与第二频带之间的一个频率范围中传送，其中，带有接收方功率调整用的数据的第二数据组(9)、带有传送传送格式信息用的数据的第三数据组(10)和发送器(1)的用户特有数据信道(7)的信息在位于第二与第三频带之间的一个频率范围中传送，和其中，发送器(1)的用户特有数据信道(7)的信息在位于第三与第四频带之间的一个频率范围中传送。
14.如权利要求13的方法，其特征在于分配给第一数据组(8)的第一频带、第二频带、第三频带和第四频带是分别通过两个副载波形成的，分配给用户特有数据信道(7)总共有48个副载波，和分配给第二数据组(9)和第三数据组(10)各一个副载波。
15.如上述权利要求之一的方法，其特征在于给发送器(1)经过一个接收的传送信道发信令，通知要如何改变用户特有控制信道(8-11)数据的频率状况。
16.如权利要求15的方法，其特征在于给发送器(1)经过一个接收的用户特有数据信道(7)发信令，通知要如何改变用户特有控制信道(8-11)数据的频率状况。
17.在一个无线电系统中传送一个用户特有控制信道的数据的装置，用可控的发送媒介(5)传送用户特有控制信道(8-11)的数据到一个接收器(6)，和为了与控制信息有关地如此控制可控发送媒介(5)，使得用控制手段(4)使用户特有控制信道(8-11)的数据，在一个已有的与接收器(6)连接期间，以一个依赖于控制信息适应调准的频率状况由发送媒介(5)传送。
18.如权利要求17的装置，其特征在于为接收一个在无线电系统中被传送的传送信道，该信道包括有用于适应地变更用户特有控制信道(8-11)数据的频率状况的控制信息，设置接收媒介(3)。
19.如权利要求17或18的装置，其特征在于装置(1)是一个移动无线电系统的一个发送装置。
20.如权利要求17-19之一的装置，其特征在于装置(1)是为了实施权利要求1-16之一的方法配置的。
全文摘要
为了使一个无线电系统中的，尤其是一个移动无线电系统中的一个发送器(1)的空气接口有可能有个最灵活和最佳的配置，按照本发明建议，将一个由该发送器(1)传送的用户特有控制信道的数据，用一个自适应地可变的频率状况或带宽传送。用户特有的控制信道，能包括用于信道评估的引导－符号(8)、用于功率调整的TPC－符号(9)、用于转送传送格式说明的TFI－符号(10)和其它符号(11)，其中能单独为各个符号组(8－11)调准所希望的频率状况或带宽。
文档编号H04J11/00GK1636415SQ02812385
公开日2005年7月6日 申请日期2002年4月5日 优先权日2001年4月20日
发明者M·纳斯汉 申请人:西门子公司