利用多个时隙的多个相同的指示字段的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种利用多个时隙的多个相同的指示字段的方法及装置，该方法包含：在专用物理信道上至少一个第一时隙的指示字段中传输指示信号；以及在专用物理信道上至少一个第二时隙的相同类型的指示字段中传输至少一个已知符号，其中该已知符号用于估计信道特性。本发明有效地使用多个时隙的多个相同的指示字段，同时提高了估计信道特性的准确度。
【专利说明】利用多个时隙的多个相同的指示字段的方法及装置 【【技术领域】】
[0001] 本发明关于无线通信，尤其关于一种利用时隙（time slot)中的冗余指示字段 (redundant indication field)的方法及装置，以提高信道估计/信号与干扰加噪声比 (signal to interference plus noise ratio, SINR)估计的精度。 【【背景技术】】
[0002] 无线通信系统被部署为提供诸如语音和分组数据通信。这些通信系统是基于码分 多址（CDMA)、时分多址（TDMA)、频分多址（FDMA)、或其他的多址接入技术。第三代合作伙伴 计划（3rd Generation Partnership Project，3GPP)公布了通用移动通信系统（Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)标准的 99 版本，其是基于 CDMA 技术。根据 双工方法，有通用移动通信系统频分双工（UMTS FDD)和通用移动通信系统时分双工（UMTS TDD)的标准化版本。
[0003] 在UMTS FDD系统中，用户设备（user equipment，UE)通过物理信道与基站（节点 B) (Node B)进行通信。该物理信道通常由无线帧和时隙的分层结构构成。通常情况下， 一个无线帧的长度是l〇ms，并且一帧包含15个时隙，每个时隙由包含多个位的字段组成， 这些字段包含多个携带用户数据或控制信息的位。上行物理信道包含：专用物理数据信道 (dedicated physical data channel，以下简称 DPDCH)(上行 DPDCH)、专用物理控制信道 (dedicated physical controlchannel，以下简称 DPCCH)(上行 DPCCH)和其他公共物理信 道。下行物理信道包含专用物理信道（dedicated physical channel,以下简称DPCH)(下 行DPCH)和其他公共控制信道。请参考图1，其为上行专用物理信道和下行专用物理信道的 帧结构。在上行/下行专用物理信道中，有一个导频字段（pilot field)、一个传输功率控 制（TPC)字段和一个传输格式组合指示（TFCI)字段包括在其中。上行DPCCH还包含反馈信 息（FBI)字段。导频字段由已知的导频符号（symbol)组成以支持用于相干检测（coherent detection)的信道估计，TPC字段包含TPC指令，以及TFCI字段包含多个位以将上行DPDCH 上多路复用的不同传输信道的瞬时参数通知给接收器，且该TFCI字段对应于同一帧中传 输的数据。
[0004] TPC字段中的TPC指令允许指令接收器进行功率控制，调整它的传输功率。通常， 至指令接收器的TPC指令的传输速率(例如TPC率)为1500Hz。然而，在一些应用中，TPC率 可能会降低到750Hz乃至500Hz以降低传输功率和干扰，并增加系统容量。一旦TPC率降 低到750Hz或500Hz，可能会每隔两个或三个时隙发送一次TPC指令。其结果是，某些时隙 的TPC字段成为冗余的。 【
【发明内容】
】
[0005] 有鉴于此，本发明提供一种利用多个时隙的多个相同的指示字段的方法和装置来 传输已知符号。
[0006] 依据本发明第一实施例，提供一种利用多个时隙的多个相同的指示字段的方法， 该方法包含：在专用物理信道上至少一个第一时隙的指示字段中传输指示信号；以及在专 用物理信道上至少一个第二时隙的相同类型的指示字段中传输至少一个已知符号，其中该 已知符号用于估计信道特性。
[0007] 依据本发明第二实施例，提供一种利用多个时隙的多个相同的指示字段的装置， 该装置包含发射器和符号插入单元。发射器用于在专用物理信道上传输至少一个第一时 隙，以及在专用物理信道上传输至少一个第二时隙，其中该至少一个第一时隙的指示字段 包含指示信号，以及该至少一个第二时隙的相同类型的指示字段包含至少一个已知符号。 符号插入单元耦接于该发射器，用于将该至少一个已知符号插入该第二时隙的该相同类型 的指示字段；其中该已知符号用于估计信道特性。
[0008] 上述利用多个时隙的多个相同的指示字段的方法和装置有效地使用多个时隙的 多个相同的指示字段，同时提高了估计信道特性的准确度。 【【专利附图】
【附图说明】】
[0009] 图1为上行专用物理信道和下行专用物理信道的帧结构。
[0010] 图2为依据本发明示例性实施例的利用多个时隙的TPC字段的方法流程图。
[0011] 图3为用于上行DPCCH的信道估计/信号与干扰加噪声比估计的持续时间延长的 示意图。
[0012] 图4a和图4b为关于如何为已知符号利用TPC字段的实施例。
[0013] 图5a和图5b为关于如何为已知符号利用TPC字段的另一实施例。
[0014] 图6为依据本发明示例性实施例的装置的方框图。 【【具体实施方式】】
[0015] 在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域中技术人 员应可理解，电子装置制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要 求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准 贝1J。在通篇说明书及权利要求当中所提及的"包含"为开放式的用语，故应解释成"包含但 不限定于"。以外，"耦接"一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描 述第一装置耦接到第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其 他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
[0016] 虽然本发明的实施方式以根据UMTS FDD标准的操作来描述，但本领域的普通技术 人员会理解，该技术可以很容易地被应用到其他无线通信系统。这种可替换的示例性实施 例也在本发明的范围之内。
[0017] 在UMTS FDD系统中，用户设备和节点B之间的通信包含多个DPCH。一旦在用户设 备和节点B之间建立上行DPCH或下行DPCH，用户设备和节点B皆可尝试通过以1500Hz的 TPC率向对方发送TPC指令来调整传输功率。若不是1500Hz，则TPC率可能会被降低以提 高系统容量。当TPC率降低时，TPC指令只需要每几个时隙发送一次，从而导致一些时隙的 TPC字段是冗余的。例如，当TPC率降低到750Hz时，每两个时隙将有一个冗余TPC字段。 根据该TPC率，普通技术人员应当理解，在每几个时隙或者一个无线帧中，可能有不同数量 的冗余TPC字段。
[0018] 为了以较低的TPC率有效地利用每个时隙的TPC字段，本发明利用了冗余TPC字 段以用于不同目的。也就是说，在冗余TPC字段中传输已知符号（known symbol)以用于估 计信道特性。
[0019] 请参考图2,其为依据本发明示例性实施例的利用多个时隙的TPC字段的方法流 程图。首先，流程进到步骤210,其中在专用物理信道（DPCH)上至少一个第一时隙的指示字 段(例如TPC字段）中传输指示信号。该指示信号可以是一个TPC指令，其用于指令接收器 进行功率控制。此外，DPCH可以是上行DPCH或下行DPCH。
[0020] 接着，流程进入到步骤220,其中至少一个已知符号在DPCH的至少一个第二时隙 的指示字段(例如TPC字段）中传输。已知符号包含已知的比特序列，并用于估计关于DPCH 的信道特性。请注意，第一时隙和第二时隙可为连续的或不连续的。然而，已知符号必须以 预定占用样式（occupation pattern)被传输。在用户设备和节点B之间建立DPCH之前， 用户设备和节点B由网络基于预定占用样式来配置。预定占用样式确定哪个时隙包含具有 已知符号（而不是TPC指令）的TPC字段。以这种方式，指令发射器将已知符号放置在特定 的TPC字段，以及指令接收器识别TPC字段中的符号是已知符号或是TPC指令。
[0021] 虽然上述指示字段被解释为功率控制字段以及指示信号被解释为功率控制指令， 但是本【技术领域】的普通技术人员会理解，如果时隙的其他类型的指示字段也是多余的，则 也适用于在这些指示字段中传输已知符号。
[0022] 在冗余TPC字段传输已知符号用于估计信道特性的优点如下。在上行专用物理控 制信道（DPCCH)上，TPC字段中的已知符号可以由指令接收器来使用，以对上行DPCH进行信 道估计及/或信号与干扰加噪声比估计。因为指令接收器不仅可以参考时隙的导频字段中 的导频符号，还可以参考TPC字段中传输的已知符号，来进行信道估计和信号与干扰加噪 声比估计，所以信道估计和信号与干扰加噪声比估计能够更加精确。在下行DPCH上，由于 指令接收器使用公共物理信道上的公共导频符号，所以TPC字段中传输的已知符号将被用 于信号与干扰加噪声比估计。
[0023] 此外，在上行DPCCH上，当前一时隙的一个冗余TPC字段连同下一时隙的导频字段 一起使用以传输已知符号时，信道估计/信号与干扰加噪声比估计的持续时间（duration) 延长。以这种方式，指令接收器可以得到较长的已知比特序列，用于上行DPCH的信道估计 /信号与干扰加噪声比估计。图3为信道估计/信号与干扰加噪声比估计的持续时间延长 的示意图。从图3可以看出，时隙（i)的TPC字段现在被指定来传输已知符号。其结果是， 在时隙（i)的TPC字段和时隙（i+1)的导频字段的持续期间，可以进行信道估计/信号与 干扰加噪声比估计。
[0024] 图 4a和图 4b 为假设最小传输时间间隔（minimum transmission time interval, TTI)是2帧的情况下，利用一连串TPC字段的可能的实施方法。在图4a中，由于TPC率降 低到750Hz，因此每隔两个时隙有一个TPC字段可用于传输已知符号。在图4b中，由于TPC 率降低到500Hz，因此每隔三个时隙有两个TPC字段可用于传输已知符号。
[0025] 在一些实施例中，这些冗余的TPC字段可以保留用于其它目的。例如，在一些CDMA 系统中，由于传输冗余，可以提前终止数据传输。这种技术允许数据接收器尝试在接收到所 有的符号之前解码已接收到的符号。如果解码成功，该数据接收器发送一个确认（ACK)消 息，以停止从数据发射器传输剩余符号。这种技术最小化传输冗余，从而提高了系统容量。 为了利用冗余的TPC字段，使用冗余的TPC字段来发送这些ACK消息给数据发射器是有可 能的。
[0026] 图5a为当TPC率降低到750Hz，利用TPC字段传送ACK消息以停止发送符号以及 已知符号的实施例。在该实施例中，一些冗余的TPC字段被用来传送已知符号，而一些冗余 的TPC字段被用来传送ACK消息，以停止传输数据符号。由于提前终止几乎不发生在数据 传输的开始，所以将不会在最初几个时隙的冗余TPC字段传输ACK消息。图5b为TPC率为 500Hz的实施例。在该实施例中，有更多的冗余TPC字段可用于传输已知符号和ACK消息。
[0027] 图6为依据本发明示例性实施例的装置的方框图。可以在UMTS FDD系统中的用 户设备或节点B采用该装置。由于TPC率减少，因此该装置能够利用冗余TPC字段。
[0028] 如图6所示，装置300包含发射器310和符号插入单元（symbol insertion unit) 320。发射器310与接收器（图中未示出）通过建立在它们之间的DPCH进行通信，DPCH可能 是上行DPCH或者下行DPCH。发射器310在DPCH的不同时隙的TPC字段中分别发送指示信 号和至少一个已知符号。在发射器310和接收器之间建立DPCH之前，发射器310和接收器 都由网络来配置，以基于预定占用样式来执行TPC指令和已知符号的传输。发射器310将 已知符号分别放置在特定的TPC字段。此外，根据预定占用样式，接收器可以识别哪个时隙 中包含具有已知符号的TPC字段以及哪个时隙中包含具有TPC指令的TPC字段。一旦接收 器接收到的时隙中包含具有已知符号的TPC字段，则接收器根据接收到的TPC字段中的已 知符号来执行信道估计/信号与干扰加噪声比估计。符号插入单元320被配置为将已知符 号插入时隙的TPC字段中。特别是，一旦TPC率降低，符号插入单元320就根据TPC率确定 有多少个时隙具有可用于传输已知符号的TPC字段。因此，符号插入单元320依据预定占 用样式将已知符号插入到可用的TPC字段。在装置300的帮助下，接收器可以获得更好的 信道估计/信号与干扰加噪声比估计结果。
[0029] 总之，本发明提供了一种利用冗余指示字段的方法和装置来传输已知符号，该已 知符号可用于估计信道特性，如信道估计和信号与干扰加噪声比估计。特别是，本发明利用 TPC字段，每隔两个或多个时隙传输一次TPC指令，该多个时隙的其余TPC字段将以已知符 号填充。本发明有效地使用每个时隙的指示字段，同时提高了信道估计/信号与干扰加噪 声比估计的准确度。
[0030] 本领域技术人员会进一步了解，本文示例性实施例中描述的各种说明性的逻辑 块、模块、电路和算法步骤可以通过电子硬件、计算机软件或两者的组合来实现。为了清楚 地说明硬件和软件的这种可互换性，各种说明性组件、区块、模块、电路和步骤在其一般功 能性方面已经如上所述。将此类功能实施为硬件还是软件取决于特定应用和对整个系统所 施加的设计约束。本领域技术人员可针对每一特定应用以不同方式实施所述功能，但此类 实施决策不应被解释为导致偏离本发明的示例性实施例的范围。
[0031] 本文的示例性实施例中描述的方法或算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执 行的软件模块或两者的组合。软件模块可以存在于随机存取存储器（RAM)、闪存、只读存储 器（ROM)、电可编程ROM (EPROM)、电可擦除可编程只读存储器（EEPR0M)、寄存器、硬盘、可移 动磁盘、CD-ROM、或本领域中已知的任何其它形式的存储介质中。示范性存储介质耦接至 处理器，使得该处理器能够从中读取信息、以及将信息写入到存储介质中。在替代方案中， 存储介质可与处理器整合成一体。处理器和存储介质可存在于ASIC中，ASIC可存在于用 户终端中。在替代方案中，处理器和存储介质可存在于用户终端中作为离散组件。在一个 或多个示例性实施例中，所述功能可以通过硬件、软件、固件、或它们的任意组合来实现。如 果以软件实现，这些功能可以作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码被储存或传 输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，包含任何形式的媒体，帮助计算机程 序从一个地方到另一个地方的转移。存储介质可以是可由计算机访问的任何可用的介质。 举例来说，而不是限制，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光 盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或任何其他媒介，可以用于携带或存储所要的指令或 数据结构形式的程序代码，并且可以由计算机访问。
[0032] 本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域 技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护 范围当视权利要求所界定者为准。
【权利要求】
1. 一种利用多个时隙的多个相同的指示字段的方法，其特征在于，包含： 在专用物理信道上至少一个第一时隙的指示字段中传输指示信号；以及 在专用物理信道上至少一个第二时隙的相同类型的指示字段中传输至少一个已知符 号，其中该已知符号用于估计信道特性。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，该至少一个第一时隙的指示字段以及该至 少一个第二时隙的指示字段的每一者为功率控制字段。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，该指示信号为传输功率控制指令。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，该指示信号为确认消息，可用于提前终止专 用物理信道上的数据传输。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，该已知符号用于信道估计。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，该专用物理信道为上行专用物理信道。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，该已知符号用于信号与干扰加噪声比估计。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，该专用物理信道为下行专用物理信道或上 行专用物理信道。
9. 一种利用多个时隙的多个相同的指示字段的装置，其特征在于，包含： 发射器，用于在专用物理信道上传输至少一个第一时隙以及至少一个第二时隙，其中 该至少一个第一时隙的指示字段包含指示信号，以及该至少一个第二时隙的相同类型的指 示字段包含至少一个已知符号；以及 符号插入单元，耦接于该发射器，用于将该至少一个已知符号插入该第二时隙的该相 同类型的指示字段； 其中该已知符号用于估计信道特性。
10. 如权利要求9所述的装置，其特征在于，该至少一个第一时隙的指示字段以及该至 少一个第二时隙的指示字段的每一者为功率控制字段。
11. 如权利要求9所述的装置，其特征在于，该指示信号为传输功率控制指令。
12. 如权利要求9所述的装置，其特征在于，该指示信号为确认消息，可用于提前终止 专用物理信道上的数据传输。
13. 如权利要求9所述的装置，其特征在于，该已知符号用于信道估计。
14. 如权利要求13所述的装置，其特征在于，该专用物理信道为上行专用物理信道。
15. 如权利要求9所述的装置，其特征在于，该已知符号用于信号与干扰加噪声比估 计。
16. 如权利要求9所述的装置，其特征在于，该专用物理信道为下行专用物理信道或上 行专用物理信道。
【文档编号】H04L25/02GK104104490SQ201410116007
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2013年4月1日
【发明者】蔡政仪, 黄合淇 申请人:联发科技股份有限公司