专利名称：用于处理捎带的应答/非应答字段的方法和设备的制作方法
用于处理捎带的应答/非应答字段的方法和设备
本申请是申请日为2008年04月19日、申请号为200880012892.X、发明名称为“用于指示使用捎带的ACK/NACK字段的临时块流的方法和设备”的中国专利申请的分案申请。技术领域
本申请涉及无线通信。
背景技术：
降低延迟时间是GSM/EDGE无线电接入网络(GERAN)考虑的一个方面。关于降低延迟时间已经提出了两个技术:降低传输时间间隔(RTTI)和快速应答/非应答(ACK/NACK)报告(FANR)。
通常，在显式消息中发送ACK/NACK报告，该消息也被称为无线电链路控制/媒介接入控制(RLC/MAC)控制块。ACK/NACK报告被定址到称为临时块流(TBF)的特定无线资源。
TBF是移动站和网络之间支持单向数据传输的临时连接。TBF是临时的并且仅仅在数据传输期间保持。网络为每个TBF分配一个临时流标识(TFI)。该TFI在每个方向上同时发生的TBF中是唯一的，并且在RLC/MAC层使用TFI来替换移动站标识。相同的TFI包含在属于特定TBF的每个RLC报头中。
已经提出在RLC/MAC数据块上为特定TBF发送作为“捎带”的ACK/NACK报告，其中该数据块可以被定址到另一 TBF。携带ACK/NACK报告的字段被表示为捎带的ACK/NACK(PAN)字段。
由于PAN字段包含在可以被定址到不同TBF的数据块中，因此必须识别PAN字段被定址到哪个TBF。已经提出了各种方案来标识PAN字段中的正确的TBF，包括使用TFI或者上行链路(UL)状态标志(USF)。在上行链路TBF建立期间，USF被分配到每个移动站。网络使用USF来指示允许哪个移动终端在随后的上行链路无线电块中发射。
在任一情况中，某些数量的比特(范围通常在3到5之间)，应当专门用于PAN字段中的TBF标识。期望具有一种有效的方式来发送PAN字段中的TBF标识从而不需要专门的比特来识别TBF。发明内容
公开了一种发送和接收PAN的方法和设备。还公开了 一种用于指示PAN字段所定址到的TBF的方法和设备。还公开了一种接收过程，该接收过程可以极大地降低错误地接受不正确接收的PAN的概率，同时又不降低接受正确接收的PAN的概率。发射站产生PAN校验序列(PCS)并在PAN字段和PCS上执行信道编码。在第二实施例中，发射站使用特定于TBF的扰码来加扰PAN字段和PCS的编码比特。由于使用特定于TBF的扰码加扰PAN字段和PCS，所以如果数据块被预期的接收站接收，则在接收站的PCS解码会通过，而如果数据块被非预期的接收站接收，则PCS解码将失败。在第三实施例中，加扰可以在信道编码之前执行。对于这三个实施例，发射站可以结合PAN字段和TFI以产生PCS。此外，定义了极大地改进了处理可靠性的先进的(advanced)接收机技术。对于编码PAN字段、PCS以及TBF的特定格式，前向纠错滤波的使用大大降低了无效PAN被错误接受的概率，同时又不降低正确接收的PAN传输被接受的概率。这些改进是可获得的，而不依赖于扰码是否被应用到PAN而且也不依赖于PCS是依靠还是独立于TBF。
从以下描述中可以更详细的理解本发明，这些描述是以实施例的方式给出的，并可结合附图加以理解，其中:
图1显示了无线电模块实例；
图2是依照一个实施方式的发射站示例的框图3是依照一个实施方式的接收站示例的框图4显示了依照另一实施方式的接收站；
图5显示了依照另一实施方式的接收站；
图6是依照另一实施方式的发射站示例的框图7是对应于图6的发射站的接收站示例的框图8显示了先进接收过程与传统接收过程相比较的仿真结果。
具体实施方式
当在下文提及时，术语“无线发射/接收单元(WTRU)”包括，但不限于用户设备(UE),移动站、固定或移动订户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA )、计算机或可以在无线环境中操作的任何其它类型的用户设备。当在下文提及时，术语“基站”包括，但不限于节点B、站点控制器、接入点(AP)、或者可以在无线环境中操作的任何其它类型的接口设备。
图1显示了无线电块100的一个实例。用于数据传输的无线电块100包括RLC/MAC报头102、报头校验序列(HCS) 104、一个或多个RLC数据块106、块校验序列(BCS) 108、PAN字段110以及PCS112。分别编码RLC/MAC报头102、RLC数据块106以及PAN字段110以进行错误检测和校正，并且分别为它们中的每一个附加单独的校验和(例如，循环冗余校验(CRC)校验和)。RLC/MAC报头102包含控制字段，该控制字段指示无线电块100中包含或是不包含PAN字段110。HCS104用于RLC/MAC报头102的错误检测。BCS108用作RLC数据块106的错误检测。可以在每个RLC数据块中包含单独的BCS。PAN字段110包含在一个方向上发送为另一方向的TBF提供确认的捎带的ACK/NACK信息。PCS112用于PAN字段110的错误检测。
图2是依照一个实施方式的发射站200示例的框图。发射站200可以是WTRU或基站。发射站200包括PCS产生器202、信道编码单元204、扰码产生器206 (可选)、加法器208 (可选)以及收发器210。分别从RLC数据的报头和负载中编码PAN字段。PCS产生器202使用PAN字段计算PCS。例如，PAN字段可以是20比特并且PCS可以是10比特。信道编码单元204执行对PAN字段和PCS的信道编码。例如，信道编码可以是1/3前向纠错(FEC)编码，以从30比特的PAN字段和PCS中产生90比特的输出。编码后的比特可以降低到80比特。
扰码产生器206可以基于TFI产生特定于TBF的扰码。扰码的长度可以等于信道编码比特的数量。在上述实例中，扰码可以是80比特长。为TBF的每个值产生唯一扰码。扰码可以相互正交。扰码被设计为具有较大的最小距离。
然后可以使用特定于TBF的扰码来加扰信道编码的比特(例如，加法器208进行模2加法)。通过收发器210发射包括加扰的编码比特的数据块。
图3是依照一个实施方式的接收站300示例的框图。接收站300可以是WTRU或基站。接收站300包括收发器301、扰码产生器302 (可选)、加法器304 (可选)、信道解码单元306和PCS解码器308。收发器301接收包含PAN字段和PCS的加扰的编码比特的数据块。扰码产生器302基于TFI产生特定于TBF的扰码。对接收到的PAN字段和PCS的加扰的编码比特进行解扰(即，由加法器304模2地加到特定于TBF的扰码)。信道解码单元306解码解扰后的编码比特以获得PAN字段和PCS。PCS解码器308 (例如，CRC解码器)然后对接收到的PAN字段和PCS执行PCS校验。如果PCS校验通过，则接受接收到的PAN字段，但是如果PCS校验失败，则拒绝接收到的PAN字段。由于使用特定于TBF的扰码加扰PAN字段和PCS，所以如果数据块被预期的接收站接收，则PCS解码将通过，而如果数据块被非预期的接收站接收，则PCS解码将失败。
图4显示了依照另一实施方式的接收站400。接收站400包括收发器401、扰码产生器402 (可选)、加法器404 (可选)、信道解码单元406、PCS解码器408以及比较器410。这里所公开的实施方式可以通过或不通过加扰实现。收发器401接收包括PAN字段和PCS的(加扰或非加扰)编码比特的数据块。扰码产生器402可以基于TFI产生特定于TBF的扰码(如果可应用)。可以解扰接收到的PAN字段和PCS的编码比特(B卩，由加法器404模2地加到特定于TBF的扰码)(如果可应用)。信道解码单元406解码编码比特以获得PAN字段和 PCS。
为了获得比传统的基于CRC的错误检测机制更好性能的PAN字段错误检测，接收站400可以使用软度量来估计信道解码表现如何。比较器410可以将信道解码单元406计算的软度量与门限进行比较。如果根据软度量将信道链路质量估计为较差，则接收站400可以在PCS解码之前拒绝接收的PAN字段。
例如，对于维特比类型的FEC解码器，软度量可以是最佳幸存路径度量(其测量接收序列和估计的最佳路径之间的错误)。最佳幸存路径度量(最高或最低取决于解码算法)与门限进行比较并且根据比较结果可以丢弃PAN字段。
可替换的，软度量可以是最佳和第二最佳幸存路径度量之差，或者是最佳和最差幸存路径度量之差。如果接收到的信号被信道严重破坏，则幸存路径可能彼此非常接近，并且路径度量差异的动态范围可能非常小。另一方面，如果信道对信号的破坏在最低限度，则度量可能较大。将该差值与门限进行比较，并且如果差值小于(或者大于，取决于解码算法)门限，则丢弃PAN字段。
PCS解码器408 (例如，CRC解码器)然后对接收到的PAN字段和PCS执行PCS校验。如果PCS校验通过，则接受接收到的PAN字段，但是如果PCS校验失败，则拒绝接收到的PAN字段。
图5显示了依照另一实施方式的接收站500。接收站500包括收发器501、扰码产生器502 (可选)、加法器504 (可选)、信道解码单元506、PCS解码器508、误码计数器510以及比较器512。这里所公开的实施方式可以通过或不通过加扰实现。收发器501接收包括PAN字段和PCS的(加扰或非加扰)编码比特的数据块。扰码产生器502可以基于TFI产生特定于TBF的扰码(如果可应用)。可以对接收到的PAN字段和PCS的编码比特进行解扰(即，由加法器504模2地加到特定于TBF的扰码)(如果可应用)。信道解码单元506解码该编码比特以获得PAN字段和PCS。
误码计数器510计算误码量。比较器512比较计算的误码量与门限。可以通过将重新编码的PAN字段和PCS比特(即，重新对FEC解码的PAN字段和PCS比特执行FEC编码)与信道解码器506的输出(即，硬判决或软判决比特(在解扰之后，如果应用了扰码))进行比较来计算误码量。如果计算的误码量大于门限，则拒绝接收的PAN字段。
图6是依照另一实施方式的发射站600实例的框图。在该实施方式中，在信道编码之前执行加扰。发射站600包括PCS产生器602、扰码产生器604 (可选)、加法器606 (可选)、信道编码单元608、以及收发器610。PCS产生器602通过PAN字段产生PCS。扰码产生器604基于TFI产生特定于TBF的扰码。例如，如果PAN字段是20比特并且PCS是10比特，则可以产生30比特的特定于TBF的扰码以加扰PAN字段和PCS。可以使用任何传统编码以把5比特的TFI映射到30比特的扰码中。一组好的编码具有最大可能的最小距离以及该最小距离的最低出现频率。在这些条件下，降低了错误地接受被定址到另一站的PAN字段的概率。
加法器606将扰码模2地加到PAN字段和PCS比特。加扰的PAN字段和PCS比特被信道编码单元608进行信道编码。然后由收发器610发送信道编码的比特。该实施方式具有一个优点，即，加扰序列的长度较小并且信道错误被信道编码(即，FEC)纠正。
图7是对应于图6中的发射站的接收站700示例的框图。接收站700包括收发器701、信道解码器702、扰码产生器704 (可选)、加法器706 (可选)和PCS解码器708。收发器701接收包括从加扰的PAN字段和PCS中产生的编码比特的数据块。信道解码器702解码信道编码的比特以恢复加扰的PAN字段和PCS。扰码产生器704基于TFI产生特定于TBF的扰码。加法器706将扰码模2地加到加扰的PAN字段和PCS，以恢复非加扰的PAN字段和PCS。PCS解码器708然后对非加扰的PAN字段和PCS执行PCS校验。如果PCS校验通过，则接受接收到的PAN字段，但是如果PCS校验失败，则拒绝接收到的PAN字段。
接收站700可选择地可以包括比较器，用于将软度量与门限进行比较，与图4的接收站400相似，并可选择地可以包括误码计数器和比较器，用于计算误码量并将误码量与门限进行比较，与图5的接收站500相似。应当注意，加扰方案是可选的并且是先进的接收机技术(软度量接收处理)可以独立于加扰特性实现。
依照另一实施方式，TFI (例如5比特长度)，可以与PAN字段结合，并且可以使用结合的PAN字段和TFI计算PCS。在计算PCS之后，TFI被移除并且PAN字段和计算的PCS被进行信道编码并发射。在信道解码之后，接收站把其自身的TFI插入到解码后的比特中。接收站然后执行PCS校验。预期的接收站将通过PCS校验，而非预期的接收站将通过插入其TFI引入5比特或者更少比特的一组突发错误。由于10比特hh能够检测小于11比特的所有突发错误，因此非预期的接收站将不能正确的进行CRC校验并且以较高的概率拒绝PAN消息。
上面公开的使用软度量的方案基于一种隐式的假设，即FEC解码器产生硬判决输出(例如，量化的二进制输出)。该方案可以被扩展到当FEC解码器产生软判决输出时的情况。例如，FEC解码器可以产生误码率(BEP)，误码率是对解码后的比特的可靠性的估计。该软度量可以如上所述，直接用于支持PAN检测过程。
如参考图4和图5所述，使用解码器的软度量的接收机实施方式可以应用到任何发射机-接收机实现方式中，而并不限于这里所公开的发射机-接收机。例如，软度量接收处理(参考图4和5所公开的接收处理方案)可以应用到如在申请序号为12/056，433，名为 “METHOD AND APPARATUS FOR INDICATING A TEMPORARY BLOCK FLOW TO WHICH APIGGYBACKED ACKNOWLEDGEMENT/NON-ACKNOWLEDEMENT FIELD IS ADDRESSED”的美国专利申请中公开的，发射机发送PAN字段，其中PCS被TFI隐藏的情况。
图8显示了比较软度量接收处理与传统接收处理的仿真结果。在该仿真中，加扰被关闭并且CRC TFI掩码和软度量接收处理被实现。估算的原始(raw)误码用作软度量。如下所示考虑了三种情况:
(A) 20比特负载+10比特CRC — 80原始比特(基线)；
(B) 20比特负载+8比特CRC — 80原始比特；和
(0 20比特负载+8比特CRC —(80-n)原始比特，η = 1,2,…5。
对于情况(B)和(C)，应用软度量接收处理。
如下测量两个性能度量:
(I)预期的WTRU相对SNR从-0.6dB到2.4dB的1-Pr (正确接受);和
(2)对于预期和非预期WTRU在-0.6dB的Pr (错误接受/不正确解码的块)。
在-0.6dB，选择软度量滤波的门限以如表I所示对于这三种情况具有相同或相似Pr (错误接受/不正确解码的块)。
权利要求
1.一种用于处理捎带的应答/非应答(PAN)字段的方法，所述PAN字段被包含在数据块中以指示针对特定临时块流(TBF)的应答(ACK)或非应答(NACK)，所述TBF是移动站与网络之间的用于支持数据的单向传输的临时连接，所述方法包括: 接收包括PAN字段和PAN校验序列(PCS)的编码比特的数据块； 解码所述PAN字段和所述PCS的所述编码比特； 基于在对所述PAN字段和所述PCS的所述编码比特进行解码期间计算的软度量估计信道链路质量；以及 基于估计的信道链路质量接受所述PAN字段和所述PCS。
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过将在对所述编码比特进行解码期间计算的软度量与阈值进行比较来估计所述信道链路质量。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述软度量是在维特比类型的前向纠错解码中的最佳幸存路径度量。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述软度量是维特比类型的前向纠错解码中的最佳幸存路径度量和第二最佳幸存路径度量之差。
5.根据权利要求1所述的方法，其中通过将比特错误率与阈值进行比较来估计所述信道链路质量。
6.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括: 使用特定于TBF的扰码来解扰所述PAN字段和所述PCS的所述编码比特。
7.一种用于处理捎带的应答/非应答(PAN)字段的设备，所述PAN字段被包含在数据块中以指示针对特定临时块流(TBF)的应答(ACK)或非应答(NACK)，所述TBF是移动站与网络之间的用于支持数据的单向传输的临时连接，所述设备包括: 收发信机，被配置成接收包括PAN字段和PAN校验序列(PCS)的编码比特的数据块；解码器，被配置成解码所述PAN字段和所述PCS的所述编码比特；以及处理单元，被配置成基于在对所述PAN字段和所述PCS的所述编码比特进行解码期间计算的软度量估计信道链路质量，以及基于估计的信道链路质量接受所述PAN字段和所述PCS。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述处理单元还被配置成通过将在对所述编码比特进行解码期间计算的软度量与阈值进行比较来估计所述信道链路质量。
9.根据权利要求7所述的设备，其中所述软度量是在维特比类型的前向纠错解码中的最佳幸存路径度量。
10.根据权利要求7所述的设备，其中所述软度量是维特比类型的前向纠错解码中的最佳幸存路径度量和第二最佳幸存路径度量之差。
11.根据权利要求7所述的设备，其中所述处理单元还被配置成通过将比特错误率与阈值进行比较来估计所述信道链路质量。
12.根据权利要求7所述的设备，该设备还包括: 解扰器，被配置成使用特定于TBF的扰码来解扰所述PAN字段和所述PCS的所述编码比特。
全文摘要
提供一种用于处理捎带的应答/非应答(PAN)字段的方法和设备，所述PAN字段被包含在数据块中以指示针对特定临时块流(TBF)的应答(ACK)或非应答(NACK)，所述TBF是移动站与网络之间的用于支持数据的单向传输的临时连接，所述方法包括接收包括PAN字段和PAN校验序列(PCS)的编码比特的数据块；解码所述PAN字段和所述PCS的所述编码比特；基于在对所述PAN字段和所述PCS的所述编码比特进行解码期间计算的软度量估计信道链路质量；以及基于估计的信道链路质量接受所述PAN字段和所述PCS。
文档编号H04L1/16GK103138901SQ201310053550
公开日2013年6月5日 申请日期2008年4月19日 优先权日2007年4月20日
发明者李岩, S·G·迪克, P·R·奇特拉普, M·鲁道夫, B·阿吉利, K·N·曼斯塔 申请人:交互数字技术公司