专利名称：信号发送方法,一种通信系统和通信设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在通信系统中的通信设备之间发送信号的方法、一种通信设备和一种通信系统。本发明尤其应用于改进通信系统，向已有通信设备提供已有服务的同时向新的通信设备提供新的服务。
本发明将结合UMTS(通用移动通信系统)来描述，尽管本发明不局限于在通用移动通信系统的应用。本发明可以用于，例如需要同时寻呼不同的不对等服务的通信系统，尤其是蜂窝系统，比如UMTS和CDMA2000。
当新的多媒体广播/多点广播服务(MBMS)引入UMTS后，必须发送寻呼消息来指示MBMS会话的起始以及当前标准化的专用寻呼消息。这样一个提供MBMS的网络就被称为一个MBMS使能的网络。
在当前的UMTS网络中，Release 99(Rel-99)、寻呼指示器使用一种信道代码在寻呼指示信道(PICH)中发送。Rel-99 PICH使用具有一种类型的BPSK(二进制相移键控)的扩散因子256代码，来指示寻呼在一QPSK(四进制相移键控)模块匹配器(modulationmapper)之后，如果UE(用户设备)被唤醒，比特设置为-1，否则比特设置为+1。这将形成
图1所示的星座表，包括星座点A和B，分别在坐标(-x1，-y1)和(x2，y2)。该例子中，x1＝x2＝y1＝y2＝1。
对于MBMS，需要附加的寻呼指示。任何提供这些附加寻呼指示器的解决方法必须与UMTS的Rel-99的用户接收器完全兼容。Rel-99的用户必须不受任何从MBMS使能的网络接收的MBMS寻呼指示的影响。这些要求包括不能降低Rel-99用户设备接收PICH的性能，至少在无线信道的脉冲响应的用户完全知情的情况下，通过该无线信道发送寻呼指示器。
一种可能的解决方法是使用附加信道编码，用于专用MBMSPICH。然而，在专用MBMS寻呼中避免使用附加信道编码是所希望的，这是由于附加信道编码会恶化UMTS中已存的下行代码短缺。
本发明的一个目标是能够使得提供在通信系统中的新的服务与系统早期的版本相兼容。
根据本发明的第一方面，提供了一种在通信系统中的通信设备之间发送信号的方法，该通信系统适用于通过根据第一组星座点调制一载波信号把来自第一通信设备的第一数据传送给第二通信设备，该第一组星座点具有对应于第一数据的第一和第二值的星座点之间的第一最小距离，该方法包括通过根据排列在星座平面上的第二组星座点调制载波信号来同时传送第一和第二数据，其中第二组星座点按照以下方式排列以使位于星座平面的第一部分中的第二组星座点的第一子集，对应于第一数据的第一值；位于星座平面的第二部分中的第二组星座点的第二子集，对应于第一数据的第二值；其中第一和第二子集都包含对应于第二数据的至少第一值和第二值的星座点；以及其中第一子集的星座点和第二子集的星座点之间的最小距离不小于第一最小距离。
使用本发明，第一数据可以是Rel-99寻呼指示器，而第二数据可以是MBMS寻呼指示器。按照这种方式，MBMS寻呼指示器通过使用附加星座点能够被编码到Rel-99 PICH。这就避免对另一信道编码的需求，从而更加节能。星座点的第一和第二子集可以分别代表Rel-99 PICH的二进制值，并且通过对子集的星座点加以选择，使得子集之间的最小距离不小于Rel-99 PICH星座的最小距离，或者，更优选地，使得从子集到第一星座判断线之间的距离不小于Rel-99 PICH星座的最小距离，Rel-99用户设备可以在不降低性能的情况下接收Rel-99 PICH。
第二组星座点的第一和第二子集可分别包含例如，两个或四个星座点。
在第一实施例中，第二组星座点包括第一组星座点。例如，第二组星座点可以通过增加星座点来从第一组星座点中导出，这些增加的星座点的振幅大于第一组星座点的振幅，以确保最小距离不被减小，从而维持解调第一数据的性能。该实施例具有如下优点，即提高了第一数据的性能，这是因为引入附加星座点后增加了最小距离，对第二数据中的两个值之一的传送功率却并没有增加(如果，例如在MBMS寻呼指示器不需要经常设置的情况下，将是有用的)，但却需要一个振幅参考以及增加振幅的峰值，典型情况下翻倍，如果要求第二数据的性能至少和增加第二数据之前的第一数据的性能一样好。
在第二实施例中，第二组星座点不包括第一组星座点，因此用来代替第一组星座点。例如，第二组星座点可以通过调制第一组星座点的相位同时也调制所需要的振幅来确保最小距离不被减小从而维持了第一数据的解调性能来导出。读实施例具有如下优点，即振幅峰值的增加可以更加小，并且不需要振幅参考，但也具有如下缺点，即如果Rel-99用户设备不具备可靠的相位参考用于所接收的信号的话，会降低一点性能。
在另一个实施例中，第二组星座点是上述两个实施例的结合，按照预定标准在两种形式之间切换。
在另一个实施例中，其中每个子集包括四个星座点，四个星座点的每个子集包括第一对和第二对星座点，其中第一对和第二对星座点分别对应于第三数据的第一和第二值。例如，第二组星座点可以是上文描述的第一和第二实施例的星座点的结合，通过在第二组星座点的两种形式之间切换，来发送第三数据。此实施例具有能发送更多数据的优点。
根据本发明的第二方面，提供了一种在通信系统中同时发送第一和第二数据的通信设备，该通信系统通过根据第一组星座点调制一载波信号，该第一组星座点具有对应于第一数据的第一和第二值星座点之间的第一最小距离，该通信设备包括调制装置，适用于根据排列在星座平面中的第二组星座点调制载波信号，其中排列第二组星座点使得位于星座平面的第一部分中的第二组星座点的第一子集，对应于第一数据的第一值；位于星座平面的第二部分中的第二组星座点的第二子集，对应于第一数据的第二值；
其中第一子集和第二子集都包含对应于第二数据的至少第一和第二值的星座点；以及其中第一子集的星座点和第二子集的星座点之间的最小距离不小于第一最小距离；以及发送器装置，用于发送经调制的载波信号。
根据本发明的第三方面，提供了一种通信系统，包括与本发明的第二方面相一致的第一通信设备；一第二通信设备，该第二通信设备具有用于接收经调制的载波信号的第一接收装置，和适用于只导出第一数据的第一解调装置；以及第三通信设备，第三通信设备具有用于接收经调制的载波信号的第二接收装置，和适用于至少导出第二数据的第一解调装置。
接下来将参考附图，只以示例的形式来描述本发明，其中；图1图示了Rel-99 PICH星座；图2图示当简单的导通/关断键控用于MBMS特定PICH时的PICH星座；图3图示了当MBMS特定PICH与专用PICH(也即Rel-99 PICH)一起编码时的QPSK PICH星座；图4图示了一种可选方式下MBMS特定PICH与专用PICH一起编码的QPSK PICH星座；图5是一种通信系统的结构示意图；图6是图2的星座点的示例数据值的表；图7是图3的星座点的示例数据值的表；图8是图4的星座点的示例数据值的表。
在第一实施例中，如果采用导通/关断键控，则PICH星座图如图2所示。在图2中，位置A和B是正常的Rel-99 PICH星座点，分别代表ON和OFF。当专用MBMS指示是OFF时，这些设置继续使用，当专用MBMS指示是ON时，对应的PICH比特用高能发送，以便使用星座C和D。4个星座点的含义表示在图6中。
需要注意的是，这种解决方法与使用Rel-99 PICH的Rel-99用户设备完全兼容。事实上，如果MBMS寻呼指示也采用这种方式和MBMS使能的网络使用的话，Rel-99专用寻呼指示将变得更加可靠，这是因为增加了Rel-99寻呼指示的最小距离，以用于MBMS寻呼指示中星座点C和D。
一般地，点A，B，C和D的坐标分别是的(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，(x4，y4)。如果至少有x3＞x1，x4＞x2，y3＞y1，y4＞y2，则A和B之间的最小距离得以保持。更精确地，A和B之间的最小距离得以保持的条件可以由C和D来确定，其中C或者位于等式y=(x2-x1)(y1-y2)(x-x1)+y1]]>确定的第一直线上，或者位于所述第一线距点(x2，y2)的相反侧，而D或者位于等式y=(x2-x1)(y1-y2)(x-x2)+y2]]>确定的第二直线上，或者位于所述第二线距点(x1，y1)的相反侧。在图2的示例实施例中，x1＝x2＝y1＝y2而且x3＝x4＝y3＝y4尽管这种限制不是必须的。此外，在图2中，x1＝1，x3＝2，但也可以采用其他的值。图1至图4中的x值和y值的单位是任意的。
该第一实施例要求MBMS用户设备建立一个振幅参考来确定MBMS寻呼指示器；这种振幅参考是任何采用ON-OFF键控方案中所必须的。
有很多可能的方法可以提供振幅参考-采用PICH当前不使用的12比特作为振幅参考，因为这些比特将只携带MBMS有关的信息，因此可以使用单级BPSK或QPSK；-制定特定的PICH比特作为振幅参考；这样的比特将不用于MBMS，因此将只采用星座位置A或B；-信号通知一个相对于导频信道的特定偏移量。
如果专用MBMS PICH中不采用导通/关断键控，则第二可选实施例具有较大吸引力。
然后利用如下事实，即Rel-99 PICH的一个相位没有被使用，也就是说，其是一个有效的对跖键控(一种形式的BPSK)，而不是QPSK。因此使用附加相位与Rel-99寻呼一起来编码专用MBMS寻呼，而无需另外的信道编码或增加峰值功率至第一实施例中的值。
之后，星座如图3中的点E，F，G和H所示。注意，点A和B，Rel-99 PICH位置没有使用。作为替代，点E或G用来指示专用PICH的ON，而点F或H用来指示专用PICH的OFF。注意，那样可以维持ON和OFF之间的距离至少与专用寻呼指示器的相同，从而不会对不了解任何MBMS的Rel-99用户设备产生冲击。该实施例还具有不需要振幅参考的诱惑力。
这种情况中，4个星座点的含义表示在图7中。通常，点E，F，G和H的坐标分别是(-x5，0)，(0，y6)，(0，-y5)和(x6，0)，其中x5，x6，y5和y6为正数。保持A和B之间最小距离不变的条件是x5≥2x1，x6≥2x2，y5≥2y1和y6≥2y2。在图3的例子中，x1＝x2＝y1＝y2以及x5＝x6＝y5＝y6，尽管这些限制不是必须的。此外，图3中，x1＝1而x5＝2，但也可以是其他值。
第三实施例，结合了第一和第二实施例的方法，允许，比如两个不同的MBMS服务器共享相同的寻呼时机。这能够用来增加MBMS寻呼时机与专用寻呼时机相一致的可能性，从而减少用户设备不得不唤醒其接收器的次数。
第三实施例的星座图示在图4中。在图4中，当MBMS寻呼关断时，原始Rel-99星座点A和B再一次被使用。点A，B，C，D，E，F，G，H用来指示2个MBMS服务的寻呼指示器的不同结合，如图8所示。该方案也需要一个振幅参考。可以采用如第一实施例所描述的类似方法来提供振幅参考。
在本发明的另一个方面，基站可以根据可用服务来选择不同的星座或信号发送方案。例如，如果MBMS寻呼指示器所出现的频率较低，则可以采用如图2所示的对跖信号发送，目标是以稍微较高的峰值发送功率作为代价换取最小化平均发送功率。反之，如果MBMS寻呼指示器所出现的频率较高，则最好通过使用一星座，比如图3所示的星座来最小化峰值发送功率。星座之间的切换可以在基站作出判断，并且可以进一步将信号公开或暗中发送给移动站。用于星座切换的标准，可以包括例如在预定的最近时期发送的寻呼指示器的数目、MBMS主叫对话数目，或者MBMS主叫用户数目。
图5是依照本发明的通信系统的结构示意图。具有第一通信设备100，例如基站，和第二和第三通信设备，分别为200和300，例如通信移动站。第二设备200是Rel-99用户设备，而第三设备30是依照本发明的用户设备。
第一设备100包括一个输入端130，用于接收第一和第二数据。输入端130与调制装置110相连，调制装置110用来根据星座平面上分布的星座点来调制具有第一和第二数据的载波信号。星座点与任何上文描述的实施例相一致。调制装置110的输出端150，与发送装置120的一个输入端相连，发送装置120用于经由天线140发送经调制的载波信号。
第二设备200包括一天线240，天线240与接收装置210的一个输入端相连，接收装置210用于接收经调制的载波信号。接收装置210的一个输出端与解调装置220的一个输入端250相连，解调装置210用来解调所接收的载波信号以便只导出第一数据并在输出端230发送第一数据。解调装置220用来通过判定所接收的信号的调制是否位于星座平面上的第一半平面，对应于第一数据的第一值，或者是否位于星座平面上的第二半平面，对应于第一数据的第二值。在一个实施例中，如图1所示，星座平面的第一和第二半平面的分界线由直线y＝-x定义。用于判定信号在星座平面上的位置的解调方法，对于本领城的技术人员来说是熟知的。
第三设备300包括与接收装置310的一个输入端相连的天线340，接收装置310用于接收经调制的载波信号。接收装置310的一个输出端与解调装置320的一个输入端350相连，解调装置320用来解调所接收的载波信号，以导出第二数据，以及可选地第一数据，并且在输出端330发送第二数据，以及可选地发送第一数据。解调装置320用来通过所接收的载波信号的振幅和/或相位，根据第一设备100所采用的星座点来导出第二数据。
使用图2中的星座，星座点A和B的第一振幅，对应于第二数据的第一值，而星座点C和D的第二振幅，对应于第二数据的第二值。
使用图3中的星座点，星座点E和F的相位对应于第二数据的第一值，而星座点G和H的相位，对应于第二数据的第二值。
使用图4中的星座点，解调装置320用来从星座点A，B，C，D或者星座点E，F，G，H，根据第一设备100所采用的星座点来导出第二数据。任意地，第一设备100可以向第三设备300发送一个指示，以便解调装置320由此预先获知哪些星座点是预料中的，从而提高解调的可靠性。
任意地，解调装置320可以额外用于通过判定所接收的载波信号的调制是否位于星座平面上的第一半平面，对应于第一数据的第一值，或者是否位于星座平面上的第二半平面，对应于第一数据的第二值，来导出第一数据，如同上文描述的用于第二设备200相类似。
因此，依照本发明，第一设备100能够同时把第一数据和第二数据分别发送给第二设备200和第三设备300，并且可选地，也可以把第一数据发送给第三设备300。
在本发明的另一方面，在第一通信站，调制装置110用来根据上文描述的图4所示的星座平面上排列的星座点来调制具有第一第二和第三数据的载波信号。在该实施例中，解调装置320用来从图8所指示的星座点导出第二和第三数据，其中第二数据是，例如，MBMS寻呼指示器1，而第三数据是，例如，MBMS寻呼指示器2。
在本发明的说明书和权利要求中，字“一”或者“一个”所述的元件并不排除多个这样的元件。而且，字“包括”，并不排除列表之外的其他元件或步骤。
权利要求中包含在括号内的参考符号，是用来帮助理解的，而非出于限制的目的。
通过阅读本发明公开，其他的修改对于本领域的技术人员来说也是显而易见的。这种修改可以涉及其他的特征，这些特征在电子通信和信号涉及领域是已经熟知的，这些特征可以代替或者附加用于本文中已经描述的特征。
权利要求
1.一种在通信系统中的通信设备(100，200，300)之间发送信号的方法，该通信系统用来把来自第一通信设备(100)的第一数据发送到第二通信设备(200)，所述数据发送是通过根据具有对应于第一数据的第一和第二值的星座点之间第一最小距离的第一组星座点调制一个载波信号来实现的，该方法包括通过根据星座平面上排列的第二组星座点调制裁波信号，来同时发送第一和第二数据，其中排列第二组星座点使得位于星座点平面的第一部分中的第二组星座点的第一子集对应于第一数据的第一值；位于星座点平面的第二部分中的第二组星座点的第二子集对应于第一数据的第二值；其中，第一和第二子集的每一个包含对应于第二数据的至少第一和第二值的星座点；以及其中第一子集的星座点和第二子集的星座点之间的最小距离不小于第一最小距离。
2.如权利要求1所要求的方法，其中第二组星座点的星座点与连接分别对应于第一组星座点中第一数据的第一值和第二值的最近两个点的直线的垂直平分线之间的最小距离不小于第一最小距离的一半。
3.如权利要求1或2所要求的方法，其中第一和第二子集的每一个包含两个星座点。
4.如权利要求1，2或3所要求的方法，其中第二组星座点包括第一组星座点。
5.如权利要求4所要求的方法，其中第一组星座点包括点(-x1，-y1)和(x2，y2)，第二组星座点的第一子集包括点(-x1，-y1)和(-x3，-y3)，第二组星座点的第二子集包括点(x2，y2)和(x4，y4)，其中x3＞x1，x4＞x2，y3＞y1以及y4＞y2，其中x1，x2，x3，x4，y1，y2，y3，y4是正数。
6.如权利要求5所要求的方法，其中基本上x1＝x2＝y1＝y2，以及x3＝x4＝y3＝y4＝2x1。
7.如权利要求1，2或3所要求的方法，其中第一组星座点包括点(-x1，-y1)和(x2，y2)，第二组星座点的第一子集包括点(-x5，0)和(0，-y5)，第二组星座点的第二子集包括点(0，y6)和(x6，0)，并且x5≥2x1，x6≥2x2，y5≥2y1和y6≥2y2，其中x1，x2，x5，x6，y1，y2，y5，y6是正数。
8.如权利要求7所要求的方法，其中基本上x1＝x2＝y1＝y2，以及x5＝x6＝y5＝y6＝x1。
9.如权利要求1或2所要求的方法，其中第一和第二子集的每一个包含四个星座点。
10.如权利要求9所要求的方法，其中每个四星座点的子集中，第一对星座点分别对应于第二数据的第一值和第二值，而第二对星座点分别对应于第二数据的第一值和第二值，以及进一步包括根据预定标准在第一和第二对发送之间的切换。
11.如权利要求9所要求的方法，进一步包括同时把第三数据发送给第一和第二数据，其中，在每个四星座点的子集中，第一和第二对星座点分别对应于第三数据的第一和第二值。
12.如权利要求10或11所要求的方法，其中在四星座点的第一子集中第一对星座点是(-x1，-y1)和(-x3，-y3)，第二对星座点是(-x5，0)和(0，-y5)，而在四星座点的第二子集中第一对星座点是(x2，y2)和(x4，y4)，第二对星座点是(0，y6)和(x6，0)，其中x3＞x1，x4＞x2，x5≥2x1，x6≥2x2，y3＞y1，y4＞y2，y5≥2y1和y6≥2y2，其中x1，x2，x3，x4，x5，x6，y1，y2，y3，y4，y5，y6是正数。
13.如权利要求12所要求的方法，其中基本上x1＝x2＝y1＝y2，以及x3＝x4＝x5＝x6＝y3＝y4＝y5＝y6＝2x1。
14.如权利要求1至13中任何一个所要求的方法，包括在第一和第二接收设备接收经调制的载波信号，并在第一接收设备仅仅对第一数据进行解调，在第二接收设备至少对第二数据进行解调。
15.用于在通信系统中同时发送第一和第二数据的通信设备(100)，用来通过根据第一组星座点调制载波信号来通信第一数据，第一组星座点具有对应于第一数据的第一值和第二值的星座点之间的第一最小距离，通信设备(100)包括调制装置(110)，用来根据星座平面中排列的第二组星座点调制载波信号，其中排列第二组星座点使得位于星座平面的第一部分中的第二组星座点的第一子集对应于第一数据的第一值；位于星座平面的第二部分中的第二组星座点的第二子集对应于第一数据的第二值；其中第一和第二子集的每一个包含对应于第二数据的至少第一和第二值的星座点；并且其中第一子集的星座点和第二子集的星座点之间的最小距离不小于第一最小距离；以及发送器装置(120)，用于发送经调制的载波信号。
16.如权利要求15所要求通信设备(100)，其中调制装置(110)用来依照权利要求2至13中任何之一调制载波信号。
17.一种通信系统，包括通信如权利要求15或16所要求的第一通信设备(100)，第二通信设备(200)，通信具有用于接收经调制的载波信号的第一接收装置(210)，以及用来只导出第一数据的第一解调装置(220)，和第三通信设备(300)，通信具有用于接收经调制的载波信号的第二接收装置(310)以及用来导出至少第二数据的第一解调装置(320)。
全文摘要
通过使用第二数据对第一数据相对应的第一组星座点进行调制从而创建第二组星座点来同时发送第一和第二数据。第二组星座点包括对应于第一数据的两个值的两个子集。星座点按以下方式选择，使得第一和第二子集之间的最小距离不小于第一组星座点中星座点之间的最小距离。
文档编号H04L27/34GK1998209SQ200580002100
公开日2007年7月11日 申请日期2005年1月7日 优先权日2004年1月9日
发明者M·P·J·贝克, T·J·穆尔斯利, O·J·-M·胡斯, P·布克内尔, C·赫尔曼 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司