发明内容
根据本发明的一个方面,提供了一种跨越帧中的多个时隙将链路上的数据从第一无线设备传送到第二无线设备的方法,该方法包括:将第一部分用户数据与帧的第一部分相关联;将第二部分用户数据与帧的第二部分相关联;利用第一扩频序列对第一部分用户数据进行编码;利用第二扩频序列对第二部分用户数据进行编码,其中第一扩频序列与第二扩频序列不同;在帧的第一部分中将经编码的第一部分用户数据从第一无线设备传送到第二无线设备;和在帧的第二部分中将经编码的第二部分用户数据从第一无线设备传送到第二无线设备。
本发明的一些实施例提供了一种方法,其中时隙包含帧的第一部分和帧的第二部分。本发明的一些实施例提供了一种方法,其中帧的第一部分包含帧的第一时隙,帧的第二部分包含帧的第二时隙,其中第二时隙和第一时隙不同。本发明的一些实施例提供了一种方法,其中第一时隙和第二时隙是相邻的时隙。本发明的一些实施例提供了一种方法,其中第一时隙和第二时隙被至少一个时隙时间段分开。
本发明的一些实施例提供了一种方法,该方法进一步包括:利用第三扩频序列对第三部分用户数据进行编码;利用第四扩频序列对第四部分用户数据进行编码,其中第四扩频序列与第三扩频序列不同;在第二帧的第一部分中将经编码的第三部分用户数据从第一无线设备传送到第二无线设备,其中第二帧的第一部分对应于第一帧的第一部分;和在第二帧的第二部分中将经编码的第四部分用户数据从第一无线设备传送到第二无线设备,其中第二帧的第二部分对应于第一帧的第二部分。本发明的一些实施例提供了一种方法,该方法进一步包括在一帧中的多个时隙上应用前向纠错。
本发明的一些实施例提供了一种方法,该方法进一步包括在多个时隙上应用交错。本发明的一些实施例提供了一种方法,其中第一扩频序列包含第一扰码,并且其中第二扩频序列包含与第一扰码不同的第二扰码。本发明的一些实施例提供了一种方法,其中在帧的第一部分中将经编码的第一部分用户数据从第一无线设备传送到第二无线设备的操作包含传送第一训练(midamble)序列;和在帧的第二部分中将经编码的第二部分用户数据从第一无线设备传送到第二无线设备的操作包含传送与第一训练序列不同的第二训练序列。
本发明的一些实施例提供了一种方法,该方法进一步包括:确定用于第一部分用户数据的第一扩频序列;和确定用于第二部分用户数据的第二扩频序列。本发明的一些实施例提供了一种方法,其中链路包含上行链路,其中第一无线设备包含移动无线设备,并且其中第二无线设备包含基站。本发明的一些实施例提供了一种方法,其中链路包含下行链路,其中第一无线设备包含基站,并且其中第二无线设备包含移动无线设备。
根据本发明的另一方面,提供了一种码分集发射机,包括:用于接受用户数据的逻辑;码映射和分配逻辑,其中该码映射和分配逻辑用来将用户数据解析为第一部分用户数据和第二部分用户数据;编码逻辑,用来利用第一扩频序列对第一部分用户数据进行编码,并且用来利用与第一扩频序列不同的第二扩频序列对第二部分用户数据进行编码;和发射机,耦合到编码逻辑并且用来传送经编码的用户数据。
本发明的一些实施例提供了一种码分集发射机,其进一步包括用来对用户数据应用前向纠错(FEC)的前向纠错逻辑,该FEC逻辑耦合在用于接受用户数据的逻辑与码映射和分配逻辑之间。本发明的一些实施例提供了一种码分集发射机,其进一步包括用于应用交错的逻辑,该交错逻辑耦合在用于接受用户数据的逻辑与码映射和分配逻辑之间。本发明的一些实施例提供了一种码分集发射机,其中第一部分用户数据包含时隙数据块。本发明的一些实施例提供了一种码分集发射机,其中第一扩频序列包含第一扰码,第二扩频序列包含与第一扰码不同的第二扰码。
根据本发明的另一方面,提供了一种跨越帧中的多个时隙将数据在链路上从第一无线设备发送到第二无线设备的设备,该设备包括:将第一部分用户数据与帧的第一部分相关联的装置;将第二部分用户数据与帧的第二部分相关联的装置;利用第一扩频序列对第一部分用户数据进行编码的装置;利用第二扩频序列对第二部分用户数据进行编码的装置,其中第一扩频序列与第二扩频序列不同;在帧的第一部分中将经编码的第一部分用户数据从第一无线设备传送到第二无线设备的装置;和在帧的第二部分中将经编码的第二部分用户数据从第一无线设备传送到第二无线设备的装置。
根据结合附图的以下详细描述,本发明的其他特征和方面将变得显而易见,附图以示例的方式例示了根据本发明实施例的特征。概要并不旨在限制本发明的范围,本发明的范围仅由所附权利要求书来限定。
具体实施方式
在下面的描述中,参照例示了本发明的几个实施例的附图。应当理解,可以使用其他的实施例,并且可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行机械的、组成部分的、结构上的、电气的和操作上的改变。下面的详细描述不是对本发明的限制,本发明实施例的范围由授权专利的权利要求书来限定。
下面的详细描述的一些部分是按照能够在计算机存储器上执行的、对于数据位操作的过程、步骤、逻辑块、处理和其他符号表示来进行的。过程、计算机执行的步骤、逻辑块和处理等在这里被构造成引起期望结果的自身一致的步骤或指令序列。这些步骤是利用对物理量的物理操纵而进行的步骤。这些量可以采用能够在计算机***中被存储、传输、组合、比较以及其他操纵的,电的、磁的或者无线信号的形式。这些信号可能有时是指位、值、要素、符号、字符、术语、序号等等。每个步骤可以通过硬件、软件、固件或者它们的组合来实现。
一些CDMA***从限定的一组值中选择扩频码。在一些CDMA***中,例如3GPP UTRA TDD/FDD***中,扩频码可以由两个成分构成:信道化码成分和扰码成分。例如,在3GPP UTRA TDD CDMA***中,扩频码由扰码和信道化码组成。通常,***可以使用信道化码成分来在小区的一个时隙中分离多个用户,并且使用扰码成分来区分源自一个小区内的信号与从其他小区到达的信号。
图1示出了上行链路TDD CDMA编码、传送和接收***的模型。用户净荷数据110被提供给扩频器120作为信道数据(ch1)115。扩频器120还接受扩频序列121(信道化码Cc1 122和扰码Cs1 123)。扩频器120通过利用信道化码(Cc1)122和针对特定小区的扰码(Cs1)123对用户净荷数据110进行编码,来利用扩频序列121对用户净荷数据110进行编码。
属于共同小区的用户可以共享相同的针对特定小区的扰码(Cs1)123。属于不同小区的用户将具有不同的针对特定小区的扰码(如Cs2)。经编码的净荷数据形成经编码的序列125,该序列被提供给发射机(xmtr)130并且作为序列135通过无线信道140传送。无线信道140形成在用户设备发射机130和基站接收机150之间。随后,接收到的信号被基站处理以分离每个用户的净荷数据。
图2示出了时隙脉冲信号200,例如,来自TDD CDMA用户的时隙脉冲信号。经编码的序列125(图1)被分为第一净荷部分210和第二净荷部分220。时隙脉冲信号200包括在训练序列230之前的第一净荷部分210,在训练序列230之后为第二净荷部分220。接收机使用已知的训练序列230来确定无线信道140(图1)的脉冲响应。该脉冲响应帮助接收机150进行检测和解调处理。
由信道化码122和扰码123构成的扩频序列121的性质在确定无线链路的性能时起到重要的作用。为了更好地理解该性能,考虑两种干扰场景:小区间干扰和小区内干扰。
小区间干扰是从一个或者多个相邻的小区产生的干扰。当除了来自本小区的能量外在接收机处存在来自其他小区的大量能量时,接收到的波形的互相关特性就会严重影响链路性能。叠加的多组信道化码122可以用在两个相邻的小区内,即本小区及其相邻的小区内。当叠加的信道化码122用在一个相邻小区中时,接收到的波形的相关特性主要受以下因素影响:(1)本小区内应用的扰码序列;(2)相邻的干扰小区中应用的扰码序列121;和(3)每个信号传播经过的无线传播信道。
如果在同一时隙期间到达接收机的两个或更多的信号序列之间的互相关性较差,则链路性能将受损。由于实际上整个扩频序列121的扰码都是针对特定小区的,并且实际上可用信道化码122的组限于较小组的值,所以具有差互相关特性的多个扩频序列121有可能持久地相互对立,因此持久地降低了***性能。
与小区间干扰不同,小区内干扰是源自一个小区内的干扰。信道化码可以被设计成正交的以使得所选的码具有理想的互相关特性。正交性经常在信号到达接收机之前被破坏。正交性可能被无线信道的时间分散特性所破坏。如果同一时隙中传送的上行链路脉冲在不同的时间到达基站,则两个或多个上行链路信号之间的正交性也可能被破坏。
前向纠错(FEC)结合无线传送的交错帮助克服无线信道中的短期信号能量波动(衰减)。在这些方案中,数据在跨度多个衰减事件的时间间隔上被编码,并且交错也被用来将所产生的位错误的影响均匀地分布到整个接收到的信号。从而,前向纠错码的功率能够恢复所接收数据中的这些小间隙或错误。如果信号不是严重减弱并且如果前向纠错和交错适当地起作用,则基本的信息内容可以无错误地传送。
前向纠错和交错还可以帮助降低由两个具有瞬时较差的互相关特性的信号序列引起的错误突发。前向纠错还能实现降低检测到的用户间的链路性能的整体可变性的益处,以及实现降低其在时域中的该可变性的益处。前向纠错还可改进对经过无线链路的信号的质量进行控制的处理的稳定性。
一种逐帧的时间分集形式可以用来降低小区间干扰对互相关特性的某些影响。例如,3GPP***实现小区参数ID循环。在这样的***中,每个小区被分配两个扰码。奇数号的帧被利用第一扰码进行编码,偶数号的帧被利用第二扰码进行编码。
如果***使用单个扰码并且工作在所述一个所选择的扰码导致始终较差的互相关特性的环境中,则互相关特性总是较差。如果***在同一环境中使用两个扰码,则互相关特性可能只有一半的时间较差。如果一序列与一帧中的其他信号具有较差的互相关特性,则下一个序列可能在下一帧中具有较好的互相关特性。
图3示出了使用基于帧的小区ID循环的码分集形式。在这个示例中,第一小区(小区#1)中的奇数帧中的序列使用具有唯一的扰码(Cs1)的第一扩频序列。第二小区(小区#2)中的奇数帧中的序列使用具有唯一扰码(Cs2)的第二扩频序列。类似的,第一小区中的偶数帧中的序列使用第三扰码(Cs3)。第二小区中的偶数帧中的序列使用第四扰码(Cs4)。在这个示例中,在第一和第二小区之间,奇数帧中使用的码具有较差的互相关特性。
幸运的是,偶数帧中使用的码具有良好的互相关特性。相关特性的变化是由于针对特定小区的扰码(Csi)的变化。
在这个示例中,如果是在等于或者大于两个无线帧(20ms)的传送时间间隔(TTI)上应用前向纠错,则还可以实现额外的链路性能。FEC可以应用于小区中成对的帧。交错功能的使用可以进一步改善链路性能。
除了扰码随着小区参数ID变化,训练序列也可能变化。这会带来到达的训练波形之间的互相关性的类似的随机化,这可以用来计算接收机中更好的信道估计。
通过将更多的纠错和重传控制功能从诸如RNC的基站控制器下移到诸如Node-B的基站,无线通信***可以减少控制、传送和重传的延时。对于分组数据,使传输延时最小化是对终端用户提供观察到的高吞吐量时的目标。长的延时仅表现为对于用户的慢数据链路,而短的延时给用户产生的感觉是经由高吞吐量数据链路进行连接。
在现有的基于帧的小区ID循环的3GPP***中,数据必须在超过20ms TTI或者更长时间上传输,以实现码分集的优点。这会立即把延时引入到无线链路上并且意味着使用TTI的小于20ms的传输不能从基于帧的码分集中获得益处。基于帧的码分集不适用于现有3GPP方案的低延时(<20ms)传输。
另外,现有的3GPP小区参数ID循环的目标是改善小区间干扰情况的情形。对于小区内干扰情况的重视还不够。
在本发明的一些实施例中,假定TTI不超过一个无线帧。在TTI内的每次传输都由一个或者多个时隙组成。在3.84兆片每秒(Mcps)的3GPP UTRA TDD中,一个无线帧有10ms长,并且包含15个时隙,其中有至多14个时隙可能被分配给上行链路业务量。在***中,时隙和信道化码资源可能由诸如基站或基站控制器的网络实体相对快地(如逐帧地)分配。
分配给用户的时隙序号和信道化码可能根据该用户的数据业务量需求而变化。通常,对于需要大吞吐量的用户,一般对于用户每个无线帧分配一个或多个时隙。在一些实施例中,将对每个上行链路时隙分配单个码。在另一些实施例中,将对每个上行链路时隙分配多个码。在一些实施例中,将对每个下行链路时隙分配单个码。在其它实施例中,将对每个下行链路时隙分配多个码。
在一些实施例中,对于无线帧内的每个用户而言,用来传送的一个或多个码是变化的。因此,对于跨度TTI内的多个码变化时间段的传输,以及对于应用了前向纠错的传输,可以实现码分集的优点,并且***容量和性能会提高。
在一些实施例中,可以通过改变扩频序列来逐时隙地改变扩频序列。在一些实施例中,通过逐时隙地改变扰码,来逐时隙地改变扩频序列。在其他实施例中,扩频序列可能半个时隙地改变。也就是说,净荷的前一半(图2中的210)被利用第一扩频序列编码,净荷的后一半(图2中的220)被利用第二扩频序列编码。如果小区只分配有两个扰码并且基于半个时隙进行编码,则每个时隙将利用同一对扰码来编码。如果小区只分配有四个扰码并且基于半个时隙进行编码,则每隔一个时隙将利用同一对扰码来编码。如果小区只分配了两个扰码并且逐时隙地进行编码,则每隔一个时隙将使用同一个扰码来编码。
图4示出了用于低延时传送的码分集传送方案。
图4可以应用于上行链路信号或者下行链路信号。在410中,用户数据被提供给编码***。一些实施例包含FEC单元420、交错单元430,和码映射/分配单元440。其他的实施例不包含FEC 420和/或交错单元430。在一些实施例中,用户数据被施加到FEC单元420。FEC420的输出被提供给交错单元430。码映射/分配单元440的输入可能是来自410的用户数据或者可能是经过420或/和430施加的用户数据。
在一些实施例中,用户数据如上所述被FEC单元420或/和交错单元430处理。经预处理的或者未经预处理的用户数据被提供给码映射/分配单元440。码映射/分配单元440将用户数据解析为符号序列,其中一个符号表示一位或多位。如果进行逐时隙的循环编码,则码映射/分配单元440将用户数据解析为多个时隙数据块。
图4示出了码映射/分配单元440将用户数据解析到3条路径中。利用码序列1对第一路径的用户数据进行编码。利用码序列2对第二路径的用户数据进行编码。利用码序列N对第N路径的用户数据进行编码。码序列1可能表示唯一的扰码。另选的,码序列1可能表示唯一的扩频序列。在本示例中,这三个码(码序列1,2,N)是不同的。一个帧中的充满了上行链路业务量的三个时隙会被利用三个不同的码来编码。在帧重复模式1中,同样的三个码可以用于下一帧中的下三个上行链路时隙。在帧重复模式2中,不同的三个码可以用于第二帧中的下三个上行链路时隙,然后,原来的三个码可以用于第三帧中的下三个上行链路时隙。
在一些实施例中,帧中的每个上行链路时隙都分配有扩频序列。在帧中使用的一些但不是全部的扩频序列可能是相同的。在一些实施例中,帧中的每个上行链路时隙都分配有不同的扩频序列。在这些实施例中,在帧中使用的扩频序列是完全不同的。
除了扰码序列或者扩频码的循环之外,UE也可以循环或者类似地变化上行链路和/或脉冲中的训练序列。
在一些实施例中,对于净荷数据的每个部分而言,码序列是变化的。在其他实施例中,对于每个净荷数据而言,码序列是变化的。
3GPP UTRA TDD接收器典型的是去相关接收机。去相关接收机试图去除所使用的无线信道和码序列的影响。标识序列(signaturesequence)是利用无线信道脉冲响应对传送序列进行的卷积。这个任务需要大量计算,因此,通常每个时隙只进行一次,或者根据需要进行,诸如当所使用的无线信道或码改变时进行。因此,接收机的该高复杂度部分可至少以所传送的码序列的变化速率来运行。
每个时隙所使用的码的变化可能对于每个用户是相同的,也可能在用户之间是不同的。也就是说,码的变化可能是逐个小区的,也可能是逐个用户的,或者以这两者为基础。
另外,整个扩频序列的信道化码或者扰码成分可能是变化的,或者两者可能都是变化的。另一可能性是将额外的可变码成分应用于现***的头部上。通过在短的TTI内(如,10ms内)改变这些序列,实现码分集,同时保持短延时传输。
图5示出了一种使用基于时隙的小区ID循环的码分集形式。在第一示例中,使用每个帧的码重复模式。所示的帧具有4个上行链路时隙(TS1到TS4)。码序列Cs1用于在第一时隙(TS1)中放置的用户数据。码序列Cs2用于在第二时隙(TS2)中放置的用户数据。码序列Cs3用于在第三时隙(TS1)中放置的用户数据。码序列Cs4用于在第四时隙(TS2)中放置的用户数据。因此,第一帧的上行链路时隙使用码序列Cs1,Cs2,Cs3和Cs4。由于重复模式为每帧,所以下一帧也使用码序列Cs1,Cs2,Cs3和Cs4。
在第二示例中,使用每隔一帧的码重复模式。所示的第一帧具有4个上行链路时隙(TS1到TS4)。码序列Cs1用于在第一时隙(TS1)中放置的用户数据。码序列Cs2用于在第二时隙(TS2)中放置的用户数据。码序列Cs3用于在第三时隙(TS1)中放置的用户数据。码序列Cs4用于在第四时隙(TS2)中放置的用户数据。因此,第一帧的上行链路时隙使用码序列Cs1,Cs2,Cs3和Cs4。由于重复模式为每隔一帧,所以第二帧使用码序列Cs5,Cs6,Cs7和Cs8。如所示的,码序列Cs1,Cs2,Cs3和Cs4在第三帧中再次使用。
在本发明的一些实施例中,一种方法以每个时隙为基础改变分配给小区的扰码。为了能够正确地解码,变化模式可能对于用户和基站都是已知的,并且可在发射机和接收机之间同步。在本发明的一些实施例中,码变化模式是预先确定并且发射机和接收机都预先知道。在本发明的一些实施例中,码变化模式被在连接开始时或者连接期间的某个时刻通过网络以信号形式传送给用户终端。在本发明的一些实施例中,码变化模式是借助发射机和接收机都已知的算法导出的,并且种子值或者其他参数被在连接开始时或者连接过程的某个时刻以信号形式传送。在本发明的一些实施例中,编码变化模式是发射机和接收机都已知的***参数的函数。例如,***参数可能是***的帧序号。在本发明的一些实施例中,码变化模式本身也可能在由网络确定的或者以信号形式传送的时刻改变,或者在发射机和接收机都知道的预定时刻改变。
在本发明的一些实施例中,所使用的扩频码可以来自已经存在的一组规定的扰码和信道化序列,或者可以完全是新的序列。另选的,新的一组序列可以是使用利用了已经存在的序列作为函数输入的运算或算法装置而得到的。
在本发明的一些实施例中,用于传送的训练序列也可以按照与应用于脉冲的净荷部分的码类似的方式变化。
本发明的一些实施例提供了在TDD CDMA***中进行传输的方法,该***能够对于低延时传输实现码分集的优点,该***包含发射机,该发射机能够改变在传送一个或多个交错的前向纠错数据单元期间用来传送一次或多次的码序列。该码序列在一个无线帧中可以改变多次。本发明的一些实施例提供了一种接收机,其与应用于发射机的变化码的模式同步,并且进行所接收数据单元的去交错和纠错解码。
本发明的一些实施例提供了一种通过在传送前向纠错数据单元的过程中一次或多次改变扰码的方式来变化传送码的方法,其中所使用的扰码是:(1)来自用于3GPP TDD CDMA的已经存在的一组规定扰码中的扰码;(2)由运算或算法装置根据用于3GPP TDD CDMA的已经存在的一组规定扰码导出的扰码;和/或(3)任何一组新的扰码。本发明的一些实施例提供了一种通过在传送前向纠错数据单元的过程中一次或多次改变信道化码的方式来变化传送码的方法,其中所使用的信道化码是:(1)3GPP TDD CDMA的该组规定的信道化码中的信道化码;和/或(2)任何新的一组信道化码。本发明的一些实施例提供了一种通过在传送前向纠错数据单元的过程中一次或多次改变扰码和信道化码的方式来改变传送编码的方法。本发明的一些实施例提供了一种通过在传送前向纠错数据单元的过程中将额外的码应用在已经存在的信道化码和扰码的头部来变化传送码的方法。
本发明的一些实施例提供了一种码变化模式对于发射机和接收机都预先隐含地已知的方法。本发明的一些实施例提供了一种码变化模式被通过网络或者基站明确地以信号形式传送到发射机的方法。本发明的一些实施例提供了一种基于以下参数经由运算或算法装置导出码变化模式的方法,这些参数是:发射机和接收机都预先已知的参数;通过网络或者基站以信号形式传送到发射机的参数;和/或从对于发射机和接收机都已知的另一***参数导出的或者通过网络以信号形式传送到发射机的参数。本发明的一些实施例提供了一种基于每个时隙而变化传送码的方法。本发明的一些实施例提供了一种基于子时隙(如:每个净荷数据,每1/2个净荷或者每个符号)而变化传送码的方法。本发明的一些实施例提供了一种通过改变扰码和/或信道化码或者附加采用的码,来以每个时隙或者每个子时隙为基础而变化传送码的方法。
本发明的一些实施例提供了一种由应用于3GPP TDD CDMA上行链路***的上述特征中任何一个描述的方法,该***包含遗留的上行链路信道和/或增强的上行链路信道。本发明的一些实施例提供了一种由应用于3GPP TDD CDMA下行链路***的上述特征中的任何一个描述的方法,该***包含遗留的下行链路信道、HSPDA和未来的下行链路信道。本发明的一些实施例提供了一种按照上述中任何一个的方法,其中用于突发传输的训练序列也作为应用于扰码/信道化码/附加码的变化的函数而变化。
虽然已经通过具体的实施例和例示的附图描述了本发明,但是本领域普通技术人员将意识到本发明不限于这些描述的实施例和附图。所提供的附图仅仅是代表性的而不是按比例绘制的。其中的某些比例可能被放大,而其他的比例可能被最小化。附图旨在例示本发明的不同实现,这些实现可被本领域普通技术人员理解和正确地执行。因此,应当理解,本发明可以在所附的权利要求书的范围之内进行修改和替换。这些描述不是旨在将本发明穷举于或限制于所公开的精确形式。
此外,尽管分别列出了多个装置、元件或方法步骤,但是它们可以通过例如单个单元或处理器执行。另外,尽管单独的特征可能包含在不同的权利要求中,但是它们可以被有利地组合起来,并且包含在不同权利要求中并不意味着特征的组合不可行或不有利。同样,特征包含在一种类型的权利要求中并不意味着限于该类型的权利要求,而是表明该特征同样可以适当地应用于其他类型的权利要求。此外,权利要求中特征的顺序并不意味着这些特征必须要按照该特定的顺序来执行,特别地,方法权利要求中的单独步骤的顺序并不意味着这些步骤必须要按照这个顺序执行。而是,这些步骤可以采用任何合适的顺序来执行。