专利名称：用于以在连接期间变化的传输速率传输该现有连接的数据的方法以及相应的站的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于以分别在现有连接期间变化的传输速率传输多个连接的数据的方法以及相应的站。
在将来的移动无线电系统中，不再仅面向连接(circuitswitched)地传输语音，而是还面向分组(packet switched)地传输语音。然而，在这种情况下由误比特率、延迟等决定的传输质量(Quality of Service业务质量)应以相同的方式保持不变。在UMTS-FDD(通用移动通信系统一频分复用)的情况下，在数据事先已利用扩频编码(spreading code)进行扩频并且利用扰码(scramblingcode)进行加扰之后通过空中接口来实现数据的传输。可供使用的扩频编码相互正交，也就是说它们的互相互性为零。与此相反，扰码具有大于零的互相关值，因为考虑到其作为PN(伪噪声)序列(随机序列)使用不是在其彼此的互相关性方面而是在其自相关性方面来优化它们。
在使用所谓的ROHC(Robust Header Compression健壮报头压缩)的情况下，数据包的长度在连接期间波动，因为报头的长度可以是不同的。必要的是，将传输资源以扩频编码和扰码的形式分配给每个连接，该传输资源足以还能够传输长的数据包。
本发明所基于的任务是，给出所述的那种用于数据传输的方法，其中多个连接之间的干扰保持尽可能低。
该任务利用按照独立权利要求所述的方法以及站来解决。本发明的有利的扩展和改进方案是从属权利要求的主题。
在按照本发明的用于在通信系统中以分别在现有连接期间变化的传输速率传输多个连接的数据的方法中，-每个连接的传输速率至少可以采用一个第一值和一个与该第一值相比更高的第二值，-对于每个连接来说，传输速率的第一值比传输速率的第二值更频繁地出现，-以及有用于对要传输的数据进行扩频的相互正交的扩频编码和用于对扩频后的数据进行加扰的至少两个扰码可供使用，该方法设有以下步骤-为了达到传输速率的第一值，相应连接的数据在其被传输之前利用对该连接来说独特的扩频编码进行扩频并且利用第一扰码进行加扰并且紧接着被传输，-以及为了达到传输速率的第二值，相应连接的数据在其被传输之前被划分为两组，之后第一组的数据利用扩频编码之一进行扩频并且利用第一扰码进行加扰，第二组的数据利用扩频编码之一进行扩频并且利用第二扰码进行加扰，接着该数据被传输，其中为每个连接的两组中的每一组而使用与其他连接的相应组相比独特的扩频编码。
通过本发明实现仅在(相对)罕见的高传输速率的情况下为各个连接使用第二扰码。在其余的时间期间只使用第一扰码。这具有以下优点，即连接之间的干扰相对小。因为扩频编码相互正交，所以将相同扰码(但是不同的扩频编码)用于多个连接不产生正交性的抵消。这意味着，在接收机侧能够简单地分离连接。如果与此相反在使用不同扰码的情况下传输数据，则所使用的扩频编码的正交性被抵消，这导致连接之间的干扰。这些干扰通过本发明被减小，因为对于这两个连接中的每一个来说数据率的较高值比低值更少出现。本发明规定仅在这罕见的情况下使用第二扰码。
本发明可应用在任意的通信系统、尤其是无线电通信系统中。
该通信系统可以是具有无线电小区的移动无线电系统，并且连接的数据可以从该移动无线电系统的基站沿下行方向传输至不同的用户站。扩频编码能够用于区分至少一个无线电小区内的单个连接，而扰码能够用于区分一个无线电小区内的连接与另一个无线电小区内的连接。因此，本发明尤其适合在按照UMTS-FDD标准的移动无线电系统中应用。
按照本发明的一个改进方案，每个连接的要传输的数据构成具有报头和数据部分的数据包。
本发明的一个改进方案规定，如果当前要传输的数据包的报头具有第一长度，则对于每个连接来说存在传输速率的第一值，而如果当前要传输的数据包的报头具有比第一长度更长的第二长度，则存在传输速率的第二值。因此，本发明尤其适合于结合文章开头提及的ROHC方法一起使用。
连接可以是语音连接，并且数据包的数据部分可以由编码后的语音构成。
有利的是，在建立每个连接时为了使该连接既达到传输速率的第一值又达到传输速率的第二值而保留传输资源，其中该传输资源由分别结合相应的扩频编码的第一扰码和第二扰码构成。这相当于为各个连接分配传输资源并且确保针对每个数据率充分维持传输容量。
按照本发明的用于传输连接的数据的站具有用于执行本发明方法以及其扩展和改进方案所需的装置或部件。该站可以优选地是移动无线电系统中的基站。
下面借助在附图中所示的实施例来详细讲述本发明。其中
图1示出了具有一个基站和两个用户站的通信系统的一部分，图2示出了图1中的通信系统的无线电小区，图3A示出了在使用第一扰码的情况下图1中的连接的数据的扩频和加扰，图3B示出了在使用第二扰码的情况下图1中的连接的数据的扩频和加扰，图4A示出了一个可通过图1中的连接传输的短数据包，图4B示出了一个可通过图1中的连接传输的长数据包，图4C示出了图4B中的数据包划分为两组数据，以及图5示出了图1中的基站的结构。
图1示出了按照本发明的具有一个基站BS和两个用户站MS1、MS2的通信系统的一部分。这些用户站是移动站，然而这对于本发明来说不重要。因此，它们也可以是固定的。该通信系统是按照UMTS-FDD(通用移动通信系统-频分复用)标准工作的蜂窝式移动无线电系统。
图2部分地示出了通信系统的蜂窝式结构。该系统由彼此相邻的无线电小区构成，图2仅示出了其中的两个无线电小区Z1、Z2并且仅勾画了其他的无线电小区。在每个无线电小区中，有相同的256个彼此正交的用于对要传输的数据进行扩频的扩频编码SC1..256(Spreading Codes)可供使用。此外为每个无线电小区Z1、Z2分配了9个扰码VC1..9、VC10..18(Scrambling Codes)，不同无线电小区的扰码不同，并且这些扰码用于在通过空中接口传输扩频后的数据之前对其进行加扰。扩频用于扩展传输所需的无线电烦谱。每个扩频编码由一个码片序列组成，利用该码片序列对要传输的数据进行扩频。紧接着，扰码用于使(尤其来自不同小区的)不同连接的码片序列在统计上相互独立。
在图1中所示的站BS、MS1、MS2位于图2中的无线电小区Z1内。在基站BS和用户站MS1、MS2之间分别存在一个连接V1、V2，通过该连接沿下行方向(Downlink，下行链路)传输数据D1、D2。连接V1、V2是语音连接。有时候，每个连接V1、V2的数据D1、D2被划分成两组G11、G12；G21、G22，如下面还将讲述的那样。
连接V1、V2是语音连接。按照图4A和4B，数据D1以数据包的形式传输(对于第二连接的数据D2来说这同样适用)，这些数据包分别具有一个报头(报头部分)H1、H2和数据部分DA。数据部分DA是相应连接V1的编码后的语音数据。按照图4A的短报头或按照图4B的长报头可以与数据部分DA一起传输。传输所需的数据率在现有连接V1期间相应地波动，其中然而该数据部分DA的长度是恒定的(在其他的实施例中该长度也可以波动并因此可有助于该连接的数据率的波动)。如果短报头H1与相应的数据包一起传输，则数据率比传输长报头H2时低。报头H1、H2的不同长度通过使用所谓的健壮报头压缩(ROHC)而产生。这意味着，包含对于该连接来说关于分别所属的数据部分DA的所有重要说明的长报头H2很少被传输、例如仅在建立连接时或在连接期间出现干扰时被传输。其余时间都使用短报头H1，与长报头H2相比其包含明显较少的数据。
数据包的接收机在处理具有短报头H1的数据包时使用在连接建立时已借助长报头H2传输给其的说明。于是，当短报头H1只包含少量说明、例如用于确定所接收的数据包的顺序的序列号时，可以够用了。短报头H1的长度例如可以是3个字节，而长报头H2的长度可以是40(在因特网协议版本4的情况下)或60(在因特网协议版本6的情况下)个字节。
如果数据部分DA应与短报头H1一起传输(图4A)，则第一连接V1的数据D1总是按照图3A利用无线电小区Z1中可供使用的任意的扩频编码SC1进行扩频并且紧接着利用第一扰码VC1进行加扰。对于第二连接V2的数据D2来说，只要应传输图4A中的短报头H1，该连接的数据率也相对较低，就利用另一个扩频编码SC2进行扩频并且同样利用第一扰码VC1进行加扰。通过使用不同的扩频编码，连接V1、V2在进行接收的用户站MS1、MS2中可以是不同的。
如果数据部分DA应与长报头H2一起传输，数据率也相对较高，则每个连接V1的数据D1总是按照图4C划分为两组G11、G12。下面，组G11、G12的名称中的第一个数字表示相应的连接，而第二个数字表示该连接的相应的组。在此，第一组G11的比特数优选地等于在短报头的情况下总共应传输的比特数(图4A)。这使得能够在接收机侧对该数据进行相同的处理。
按照图3A，在数据率相对高(即应传输长报头H2)的情况下，第一连接V1的第一组G11的数据借助第一扩频编码SC1来进行扩频并利用第一扰码VC1来进行加扰。在相同的情况下，第二连接V2的第一组G21的数据借助第二扩频编码SC2来进行扩频并利用第一扰码VC1来进行加扰。所使用的扩频编码SC1、SC2可以与在数据率相对低的情况下的那些扩频编码不同。它们只须在相同的时刻对于两个连接V1、V2(并且对于使用相同扰码VC1的其他的并行连接)来说是不同的，以便能够相互区分这两个连接。然而有利的是，将与在传输具有短报头H1的数据包的情况下相同的扩频编码SC1、SC2用于第一组G11、G21。由此用简单的方式确保，使用相同扰码VC1的连接V1、V2鉴于不依赖于数据率的扩频编码而有所区别。
图3B示出了在数据率相对高(即应传输长报头H2)的情况下每个连接V1、V2的第二组G12、G22在其被传输之前如何被处理。第一连接V1的第二组G12的数据利用任意的扩频编码SC1来进行扩频(该扩频编码也可与用于相同连接V1的第一组G11的扩频的扩频编码不同)并且紧接着利用第二扰码VC2来进行加扰。第二连接的第二组G22的数据利用任意的另一个扩频编码SC2来进行扩频并且接着利用第二扰码VC2来进行加扰。
通过本发明设法实现要传输的数据D1、D2主要利用第一扰码VC1来进行加扰。只要应传输短数据包(图4A)，情况总是如此。只有在应传输长数据包(图4B)的例外情况下，还附加地采用第二扰码VC2。由此实现，扩频编码SC1、SC2的正交性至少通过为这两个连接V1、V2使用相同的扰码VC1而起作用。也即在为多个连接使用相同的扰码VC1时，加扰后的码片序列相互正交。于是，仅在长数据包的罕见情况下，所规定的第二扰码VC2的使用导致尽管扩频编码SC1、SC2是正交的，但接收机中连接V1、V2的分离不再是理想的。也即，加扰后的码片序列于是不再相互正交。
有利的是，在所有连接建立时就已经针对连接持续时间为所有连接固定地分配扩频编码以及第一和第二扰码。于是确保，随时能够进行每个连接的长数据包的传输。否则可能产生连接的中断。尽管因此为每个连接V1、V2持续地分配包括两个扰码的传输资源，但只要必须传输长数据包，才使用第二扰码VC2的资源。在其余时间期间，在第二扰码VC2上保留的资源保持不被使用。这意味着，在那里不传输数据，因此不产生与借助第一扰码VC1传输的数据的干扰。
图5示出了图1中的基站的结构。连接V1、V2的数据D1、D2被输送给执行借助图3A和3B示出的扩频和加扰的单元E。装置M提供能够使用的扩频编码SCn和扰码VCm。扩频后并且加扰后的数据D1、D2由单元E输送给传输单元TX，其紧接着将数据D1、D2通过空中接口传输至用户站MS1、MS2。
尽管前面仅借助两个连接V1、V2来讲述了本发明，但本发明可以有利地应用于更大数量的同时存在的连接。有利的是，将本发明应用于相同无线电小区Z1中的具有波动的数据率的所有连接。尤其有利的是，将本发明应用于所有语音连接，这些语音连接的数据率由于应传输的数据包报头的长度的波动而以所述方式波动。然而，由于每个无线电小区中的扩频编码SC1..256的数量受限制，所以这对于同时存在的所有连接来说不是总能实现的。于是在这种情况下应用以下方式来实现本发明，即将本发明优选地(也就是说，只要由于在相应时刻扩频编码还没被占用而是可能的)应用于所有连接。
本发明还可应用于以下情况，在这些情况下每个连接的数据率由于除了使用不同长度的报头H1、H2之外的其他原因而波动。本发明尤其还可应用于按照其他标准工作的移动无线电系统、其他无线电系统以及无需无线电而工作的通信系统，其中通过不同的扩频编码和扰码来分离连接并且连接的数据率波动。
权利要求
1.用于在通信系统中以在一个连接(V1，V2)期间变化的传输速率传输该现有连接的数据(D1，D2)的方法，其中-所述连接(V1，V2)的传输速率可以采用一个第一值和一个与所述第一值相比更高的第二值，-对于所述连接(V1，V2)来说，所述传输速率的第一值比所述传输速率的第二值更频繁地出现，-以及有用于对要传输的数据(D1，D2)进行扩频的相互正交的扩频编码(SC1..256)和用于对扩频后的数据进行加扰的至少两个扰码(VC1..18)可供使用，所述方法具有以下步骤-为了达到所述传输速率的第一值，所述连接(V1，V2)的数据(D1，D2)在其被传输之前利用对所述连接来说独特的扩频编码(SC1，SC2)进行扩频并且利用第一扰码(VC1)进行加扰并且紧接着被传输，-以及为了达到所述传输速率的第二值，所述连接(V1)的数据(D1)在其被传输之前被划分为两组(G11，G12)，之后第一组(G11)的数据利用扩频编码之一(SC1)进行扩频并且利用第一扰码(VC1)进行加扰，第二组(G12)的数据利用扩频编码之一(SC1；SC3)进行扩频并且利用第二扰码(VC2)进行加扰，并且所述数据紧接着被传输，-其中要传输的数据(D1，D2)构成具有报头(H1；H2)和数据部分(DA)的数据包，-其中如果当前要传输的数据包具有第一长度，则存在所述传输速率的第一值，-以及其中如果当前要传输的数据包具有比第一长度更长的第二长度，则存在所述传输速率的第二值。
2.按照权利要求1所述的方法，其中具有第一长度的数据包具有报头(H1)，其比具有第二长度的数据包的报头(H2)更短。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其中所述连接是语音连接，并且所述数据包的数据部分(DA)由编码后的语音构成。
4.按照上述权利要求之一所述的方法，其中在建立所述连接(V1，V2)时为了使所述连接既达到所述传输速率的第一值又达到所述传输速率的第二值而保留传输资源，其中所述传输资源由分别结合相应的扩频编码(SC1，SC2，SC3)的第一扰码(VC1)和第二扰码(VC1)构成。
5.按照上述权利要求之一所述的方法，其中-所述通信系统是具有无线电小区(Z1，Z2)的移动无线电系统，-并且所述连接(V1，V2)的数据(D1，D2)从所述移动无线电系统的基站(BS)沿下行方向传输至用户站(MS1，MS2)。
6.按照权利要求5所述的方法，其中在所述移动无线电系统之内-所述扩频编码(SC1..256)用于区分至少一个无线电小区(Z1，Z2)内的单个连接，-而所述扰码(VC1..18)用于区分一个无线电小区(Z1)内的连接与另一个无线电小区(Z2)内的连接。
7.按照权利要求6所述的方法，其中所述移动无线电系统按照UMTS-FDD标准工作。
8.用于以在一个连接(V1，V2)期间变化的传输速率传输该现有连接的数据(D1，D2)的、通信系统的基站(BS)，-其中所述连接(V1，V2)的传输速率可以采用一个第一值和一个与所述第一值相比更高的第二值，-其中对于所述连接(V1，V2)来说，所述传输速率的第一值比所述传输速率的第二值更频繁地出现，-具有用于提供相互正交的扩频编码(SC1..256)和至少两个扰码(VC1..18)的装置(M)，所述扩频编码(SC1..256)用于对要传输的数据进行扩频，而所述至少两个扰码(VC1..18)用于对扩频后的数据进行加扰，-具有用于扩频和加扰的单元(E)，为了达到所述传输速率的第一值，所述单元在传输所述连接(V1，V2)的数据(D1，D2)之前利用对所述连接来说独特的扩频编码(SC1，SC2)对其进行扩频并利用第一扰码(VC1)对其进行加扰，-为了达到所述传输速率的第二值，其用于扩频和加扰的单元(E)在传输所述连接的数据(D1)之前将其划分为两组(G11，G12)，第一组(G11)的数据利用扩频编码之一(SC1)进行扩频并且利用第一扰码(VC1)进行加扰，第二组(G12)的数据利用扩频编码之一(SC1；SC3)进行扩频并且利用第二扰码(VC2)进行加扰，-并且具有传输单元(TX)，利用所述传输单元来传输所述连接(V1，V2)的扩频后并且加扰后的数据(D1、D2)，-其中要传输的数据(D1、D2)构成具有报头(H1；H2)和数据部分(DA)的数据包，-其中如果当前要传输的数据包具有第一长度，则存在所述传输速率的第一值，-以及其中如果当前要传输的数据包具有比第一长度更长的第二长度，则存在所述传输速率的第二值。
全文摘要
为了达到传输速率的第一值，连接(V1，V2)的数据(D1，D2)在其被传输之前利用对该连接来说独特的扩频编码(SC1，SC2)进行扩频并且利用第一扰码(VC1)进行加扰并且紧接着被传输。为了达到传输速率的第二值，连接(V1)的数据(D1)在其被传输之前被划分为两组(G11，G12)，之后第一组(G11)的数据利用扩频编码之一(SC1)进行扩频并且利用第一扰码(VC1)进行加扰，第二组(G12)的数据利用扩频编码之一(SC1；SC3)进行扩频并且利用第二扰码(VC2)进行加扰，并且该数据紧接着被传输。在传输速率的第一值的情况下，数据包具有比在传输速率的第二值的情况下更小的长度。
文档编号H04B7/26GK1717904SQ200380104064
公开日2006年1月4日 申请日期2003年11月4日 优先权日2002年11月25日
发明者S·厄斯特赖希, M·普拉特, J·施尼登哈恩 申请人:西门子公司