專利名稱：通過多條通信信道與基站通信的無線發(fā)射/接收單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無線通信領(lǐng)域。尤其，本實(shí)用新型涉及從多個(gè)控制信道中有效地識(shí)別出特定控制信道上信息的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
無線移動(dòng)單元設(shè)計(jì)的一個(gè)目的是使電池壽命最大化。充分持久的電池壽命對(duì)于用戶來說極大地增加了便利性。限制電池壽命的首要因素是移動(dòng)單元所需的處理操作。如果最小化處理需要，則延長(zhǎng)電池壽命；反之，如果增加處理需要，則減少電池壽命。這是在設(shè)計(jì)無線系統(tǒng)時(shí)需要權(quán)衡的一個(gè)要素運(yùn)行較好但是電池壽命縮短的系統(tǒng)與并不運(yùn)行但是電池壽命延長(zhǎng)的系統(tǒng)。
在無線系統(tǒng)中，消耗大量處理資源的處理之一是檢測(cè)過程。因此，需要設(shè)計(jì)一種高效率的檢測(cè)處理，允許在初步檢測(cè)階段最小限度地使用處理資源，尤其是在有共用信道的系統(tǒng)中。由于這初步檢測(cè)階段是接收機(jī)連續(xù)或者間歇地監(jiān)視一個(gè)或者多條信道來確定是否有去往移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)的階段，因此這占用大部分檢測(cè)處理。如果有去往移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)，其中一條信道將有一些類型的指示或者消息表明數(shù)據(jù)是可用的。然后，去往移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)可以在那個(gè)信道上被發(fā)送，或者指示消息可以包括一些移動(dòng)單元轉(zhuǎn)向接收數(shù)據(jù)的一些其他信道的地址。
支持?jǐn)?shù)據(jù)通信的一個(gè)解決方法是給每個(gè)無線移動(dòng)單元分配一條專用信道。然而，由于這樣的信道通常在很長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持空閑狀態(tài)，這導(dǎo)致帶寬極低效率的使用。
為每個(gè)移動(dòng)單元使用專用信道的可替代方法是使用共用數(shù)據(jù)信道和將數(shù)據(jù)打包。用這種方法，在多個(gè)移動(dòng)單元之間共享多條信道。那些有用于發(fā)送或者接收的數(shù)據(jù)的移動(dòng)單元被動(dòng)態(tài)分配其中一個(gè)共享數(shù)據(jù)信道。這導(dǎo)致更有效地使用頻譜。
有共用信道的系統(tǒng)通常在大量的移動(dòng)單元之間(例如，高達(dá)100個(gè)移動(dòng)單元)共享少量信道(諸如4-6個(gè)信道)。因此，盡管移動(dòng)單元在初步檢測(cè)階段連續(xù)地或者間歇地監(jiān)視一條或者多條信道，事實(shí)上，指示或者消息很少用于特定移動(dòng)單元，在這個(gè)時(shí)間階段，大量所需的處理浪費(fèi)在不是去往特定移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)上。當(dāng)移動(dòng)單元監(jiān)視多條信道時(shí)，只有一條信道可能有去往特定移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)。然而，大部分時(shí)間，沒有信道有去往特定移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)。期望有一種移動(dòng)單元，僅在引起關(guān)注的信道上完成詳細(xì)的數(shù)據(jù)搜索，通過這樣做來減少功率和處理資源消耗的數(shù)量。
這樣的使用共享信道方案的通信系統(tǒng)的一個(gè)具體例子是第三代伙伴計(jì)劃(3GPP)通信系統(tǒng)。在使用高速數(shù)據(jù)分組體系結(jié)構(gòu)(HSDPA)應(yīng)用的3GPP系統(tǒng)中，移動(dòng)單元可以預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)將被發(fā)送到移動(dòng)單元，但是不知道確切是什么時(shí)候或者在哪個(gè)信道上。這個(gè)過程在圖1A-1C中已經(jīng)示出了。參考圖1A，關(guān)聯(lián)的下行鏈路專用物理信道(DPCH)被從基站(或者節(jié)點(diǎn)B)發(fā)送到每個(gè)移動(dòng)單元。移動(dòng)單元監(jiān)視DPCH以及共享控制信道(HS-SCCH)。當(dāng)沒有數(shù)據(jù)被從基站發(fā)送到移動(dòng)單元時(shí)，移動(dòng)單元進(jìn)入一個(gè)備用狀態(tài)，由此，它周期性地“醒來”，試圖監(jiān)視DPCH以及HS-SCCH。備用狀態(tài)允許移動(dòng)單元節(jié)省處理和電池資源。
如果在基站的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備發(fā)送到移動(dòng)單元，高速下行鏈路共享信道(HS-DSCH)標(biāo)志被在DPCH中發(fā)送。標(biāo)志有n比特的長(zhǎng)度，針對(duì)2n種HS-SCCH的其中之一，在圖1B中被示出。例如，2比特的標(biāo)志可以針對(duì)4個(gè)SCCH-HS(即，00，01，10或者11)。
在圖1A中示出的例子中，標(biāo)志是(1，0)指向圖1B示出的第三信道。當(dāng)移動(dòng)單元接入到被標(biāo)志識(shí)別的控制信道時(shí)，特定的HS-SCCH將把移動(dòng)單元指向適合的HS-DSCH，它已經(jīng)被分配給移動(dòng)單元用于接收數(shù)據(jù)。正像圖1C中示出的，例如，移動(dòng)單元調(diào)到被HS-SCCH(1，0)識(shí)別的HS-DSCH(001)。移動(dòng)單元隨后通過HS-DSCH(001)接收被供給給它的數(shù)據(jù)。值得注意的是，圖1A-1C的圖解表示已經(jīng)示出分配HS-DSCH的過程，并且信道的使用和配置可以稍微地區(qū)別于以HSDPA標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際實(shí)施。
盡管參考圖1A-1C所描述的過程提供一種用于分配共用信道來傳輸數(shù)據(jù)的有效方法，它需要使用單獨(dú)的專用控制信道來發(fā)送標(biāo)志，這是不希望有的。
上述例子也可以被推廣并應(yīng)用于使用多條信道來提供發(fā)送給多個(gè)接收機(jī)中各個(gè)接收機(jī)的數(shù)據(jù)的其它通信系統(tǒng)。
由于運(yùn)往特定移動(dòng)單元的消息典型地被包含在一個(gè)在多個(gè)控制信道范圍以外的特定的控制信道中，如果移動(dòng)單元能快速確定接入去往移動(dòng)單元的消息的特定的控制信道，這將是有利的。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種從多個(gè)控制信道中有效地識(shí)別出特定控制信道上信息的接收機(jī)。
本實(shí)用新型提供一種在無線發(fā)送/接受單元(WTRU)中的接收機(jī)，能夠有效地確定什么時(shí)候消息傳送到。接收機(jī)被配置成在多通信信道上接收消息。在多條通信信道的至少一個(gè)上可以獲得來自基站的消息。接收機(jī)在物理層上的多條通信信道上接收和處理輸入信號(hào)，如果有的話，用于指示多條通信信道是打算供給該接收機(jī)的。如果指示符合移動(dòng)單元預(yù)期的指示，移動(dòng)單元接入特定的通信信道并且，處理被發(fā)送到那里的消息。
一種通過多條通信信道與基站通信的無線發(fā)射/接收單元，所述基站發(fā)射多個(gè)消息，每個(gè)消息包括一個(gè)編碼報(bào)頭以及一個(gè)控制消息；其特征在于該無線發(fā)射接收單元包括一個(gè)RF下變頻器，所述RF下變頻器與一個(gè)報(bào)頭處理器連接，用于接收及下變頗具有一個(gè)編碼報(bào)頭和一個(gè)控制消息的消息；所述報(bào)頭處理器，其用于接收來自所述RF下變頻器的所述消息以及在一個(gè)物理層處理在所述消息中包括的所述報(bào)頭，并且確定所述報(bào)頭是否與無線發(fā)射/接收單元的一個(gè)識(shí)別標(biāo)志相匹配；以及一個(gè)控制消息處理器，其與所述報(bào)頭處理器連接，所述控制消息處理器用于當(dāng)只有在所述報(bào)頭與所述無線發(fā)射/接收單元的識(shí)別標(biāo)志相匹配時(shí)，才處理控制消息。
在特定的配置中，可以被作為控制信道提供通信信道，并且信號(hào)分析足以獲取一個(gè)為特定移動(dòng)單元提供控制信息指示的模式。
本實(shí)用新型并不處理每個(gè)發(fā)射的控制消息報(bào)頭來確定是否它們中的其中一個(gè)與其識(shí)別標(biāo)志(ID)相匹配，WTRU可以確定多路傳輸?shù)哪囊粋€(gè)與它的ID最匹配。隨后，WTRU完成所確定傳輸?shù)恼麄€(gè)處理。這是通過確定與其ID最匹配的傳輸來完成的，并且總是對(duì)所確定的處理進(jìn)行完全處理。依靠處理整個(gè)控制消息的唯一一個(gè)，這極大地減少了檢測(cè)ID失敗的可能性。優(yōu)于完全處理所有的控制消息，這表示更有效的節(jié)約處理過程。


圖1A是一個(gè)示出分配共享下行數(shù)據(jù)信道的使用的方框圖。
圖1B是示出多個(gè)控制信道的方框圖。
圖1C是示出多個(gè)數(shù)據(jù)信道的方框圖。
圖2是依照本實(shí)用新型使用的通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
圖3是依照本實(shí)用新型制造的發(fā)射機(jī)的方框圖。
圖4是依照本實(shí)用新型的報(bào)頭產(chǎn)生器的方框圖。
圖5是依照本實(shí)用新型制造的接收機(jī)的方框圖。
圖6是報(bào)頭處理器的方框圖。
圖7是使用里德-謬?yán)站幋a的報(bào)頭產(chǎn)生器的可替換實(shí)施方式；圖8是使用里德-謬?yán)站幋a的報(bào)頭處理器的可替換實(shí)施方式；圖9是依照本實(shí)用新型制造的報(bào)頭處理器的可替換實(shí)施方式。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型將參考附圖進(jìn)行描述，在下述描述中，相同的數(shù)字表示相同的元素。值得注意的是，盡管當(dāng)前的實(shí)用新型將參考3GPP系統(tǒng)進(jìn)行描述，這里所教導(dǎo)的原則可以應(yīng)用到有多條通信信道的任何通信系統(tǒng)，其中接收機(jī)必須在通信信道的其中一個(gè)上檢測(cè)被發(fā)送到它的消息。
參考附圖2，本實(shí)用新型使用的通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括一個(gè)核心網(wǎng)(CN)、個(gè)UMTS地面無線接入網(wǎng)絡(luò)(UTRAN)以及一個(gè)無線發(fā)送/接收單元(WTRU)。兩個(gè)通用接口是在UTRAN和核心網(wǎng)之間的Iu接口和在UTRAN和WTRU之間的無線接口Uu。UTRAN包括幾個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(RNS)。他們能通過Iur接口互相連接?；ハ噙B接使得核心網(wǎng)能夠不受約束地在不同的RNS之間進(jìn)行操作。RNS進(jìn)一步被劃分為無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)和幾個(gè)基站(Node-B)。Node-B通過Iub接口被連接到RNC。一個(gè)Node-B能服務(wù)一個(gè)或者多個(gè)小區(qū)，并且典型地服務(wù)多個(gè)WTRU。UTRAN在無線接口上支持FDD模式和TDD模式。對(duì)于兩種模式，使用相同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和相同的協(xié)議。僅物理層和空中接口Uu是分別指定的。
參考圖3，示出依照本實(shí)用新型制造的發(fā)射機(jī)10。發(fā)射機(jī)10包括一個(gè)報(bào)頭產(chǎn)生器12、控制消息產(chǎn)生器14、組合器16、RF上變頻器和發(fā)射器18和天線20?？刂葡a(chǎn)生器14產(chǎn)生一個(gè)x比特的控制消息22。同樣地，報(bào)頭產(chǎn)生器12產(chǎn)生一個(gè)報(bào)頭24。報(bào)頭24和控制消息22在組合器16被組合，產(chǎn)生發(fā)送消息26，包括先于控制消息22的報(bào)頭24。發(fā)送消息26隨后經(jīng)過RF上變頻器和發(fā)射器18被上變頻和發(fā)送，并被天線20發(fā)射。
參考圖4，更詳細(xì)地示出報(bào)頭產(chǎn)生器12。報(bào)頭產(chǎn)生器12能處理多個(gè)平行信道C1，C2，C3…CN。報(bào)頭產(chǎn)生器12接受N個(gè)平行控制信道CC1，CC2，CC3…CCN，每個(gè)控制信道CC1-CCN包括一個(gè)M比特的WTRU識(shí)別標(biāo)志(WTRUID)。報(bào)頭產(chǎn)生器12經(jīng)過至少一個(gè)編碼器13，通過映射M比特WTRUID到K比特的報(bào)頭中，完成編碼。正像本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的，任何大列表的編碼方案都可以用于本實(shí)用新型。例如，可以使用諸如是里德-謬?yán)?Reed-Muller)、里德-索羅門(Reed-Solomon)、漢明(Hamming)、博斯-喬赫里-霍克文黑姆(Bose-Chaudhura-Hocquenghem，即DCH)和戈萊(Golay)的編碼方案。當(dāng)然，顯示出優(yōu)于前述碼的質(zhì)量的其他的編碼可以被使用。這樣的質(zhì)量易于實(shí)現(xiàn)，并且在任何兩個(gè)編碼字之間有很大的距離。例如，對(duì)于分組碼，在兩個(gè)字間的漢明距離(Hamming distance)是字不同的位置的數(shù)目。好的碼可以有很大的價(jià)值，能夠最小化漢明距離。
作為編碼過程的結(jié)果，多個(gè)報(bào)頭P1，P2，P3…PN從至少一個(gè)編碼器13中產(chǎn)生。正如前面參考圖3所述的，組合每個(gè)報(bào)頭P1-PN與一個(gè)對(duì)應(yīng)控制消息22以創(chuàng)建一個(gè)發(fā)送消息26以發(fā)射。
參考圖5，示出依照本實(shí)用新型的接收機(jī)40。接收機(jī)40包括天線42、RF下變頻器44、報(bào)頭處理器46和控制消息處理器48。一旦在天線42接收了發(fā)射消息，由RF下變頻器44進(jìn)行下變頻，并發(fā)送到報(bào)頭處理器46。正像在下文中詳細(xì)描述的，報(bào)頭處理器46接受特定WTRU的WTRUID，處理多個(gè)報(bào)頭P1-PN，確定是否所有報(bào)頭都符合特定WTRU的WTRUID。
參考圖6，詳細(xì)描述和示出報(bào)頭處理器46。報(bào)頭處理器46包括報(bào)頭解碼單元50和比較器52。報(bào)頭解碼單元50接受包括報(bào)頭24和控制消息26的發(fā)射消息26，并且將報(bào)頭24解碼成M比特的識(shí)別標(biāo)志(ID)。本質(zhì)上，報(bào)頭解碼單元50執(zhí)行由圖4示出的報(bào)頭產(chǎn)生器12的逆過程。隨后，M比特的ID在比較器52與WTRUID進(jìn)行比較。如果不匹配，報(bào)頭24和控制消息26將不再被進(jìn)一步處理。如果匹配，報(bào)頭24被接受，控制消息26被發(fā)送到控制消息處理器48以進(jìn)行進(jìn)一步的處理。值得注意的是，盡管圖6僅簡(jiǎn)化示出了一個(gè)單獨(dú)的信道，正像參考圖4的報(bào)頭產(chǎn)生器12所示出和描述的，報(bào)頭處理器46實(shí)際上可以處理多條信道C1-CN。
盡管本實(shí)用新型可以應(yīng)用到任何類型的使用許多不同類型編碼過程的通信系統(tǒng)，參考3GPP系統(tǒng)的特定舉例在圖7和8中被示出。
參考圖7，在報(bào)頭產(chǎn)生器12的每個(gè)編碼器13中實(shí)現(xiàn)編碼映射。在這個(gè)具體實(shí)施例中，是利用使用里德-謬?yán)站幋a，被編碼成32比特形式的10比特WTRUID實(shí)現(xiàn)的。里德-謬?yán)站幋a是眾所周知的技術(shù)，提供一種有效和可靠的方法用于發(fā)射高達(dá)10比特的控制消息。隨后，這種模式作為報(bào)頭被放置到控制消息22中，發(fā)射消息26隨后被發(fā)射。在這個(gè)例子中，WTRU被分配了四條信道用于監(jiān)視，預(yù)定的消息可以在它們中的任何一個(gè)上被發(fā)送。
參考附圖8，在接收方，報(bào)頭處理器46包括里德-謬?yán)請(qǐng)?bào)頭解碼單元51，它本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)圖7示出的編碼器的逆操作。如針對(duì)普通應(yīng)用參考圖6所圖示和描述的，里德-謬?yán)請(qǐng)?bào)頭解碼單元51的輸出被類似地處理。
正像本領(lǐng)域技術(shù)人員所周知的，使用解碼處理有很多種可能的實(shí)現(xiàn)方式，并且本實(shí)用新型并不被這里所描述的幾個(gè)舉例所限制。然而，當(dāng)前M比特ID的舉例表示2MID種可能的假定(例如，在本實(shí)用新型中，10比特的ID導(dǎo)致210＝1024種假定)。
在本實(shí)用新型的第一種具體實(shí)施方式
中，在報(bào)頭解碼單元51中的解碼處理把接收的原始比特與期望的1024種假設(shè)的每一個(gè)的32比特模式聯(lián)系起來，并且為4個(gè)信道的每一個(gè)選擇有最近關(guān)系的假設(shè)。在比較器52中，這4個(gè)假設(shè)依次被與和WTRUID有關(guān)的32比特模式聯(lián)系在一起。隨后，比較器52接受最匹配的信道。
參考附圖9，示出依照本實(shí)用新型制造的報(bào)頭處理器70的可替換實(shí)施方式，其中，檢測(cè)是基于在比較器76中與特定WTRUID“最匹配”進(jìn)行的。在這種情況下，與特定WTRUID(即，WTRU自己本身的ID)相符的信號(hào)模式72被用于進(jìn)行比較。當(dāng)N信道74在物理層被接收時(shí)，在比較器76完成比較。比較本質(zhì)上包括匹配的過濾操作或者對(duì)比。與特定WTRUID的信號(hào)模式72最相關(guān)的輸入信號(hào)模式被確定為“最匹配”的?？商鎿Q實(shí)施方式為成功選擇提供更高的可能性，并且所需的處理過程也更少。在4信道的舉例中，需要4個(gè)對(duì)比來取代4*1024個(gè)對(duì)比。可替換實(shí)施方式提供一個(gè)指示，指出通過4個(gè)信道所接收的消息是送往WTRU的。
在一個(gè)可選實(shí)施方式中，“最匹配”可以進(jìn)一步依據(jù)預(yù)定的閾值，由此，只有超過閾值的“最匹配”可以考慮用于與WTRUID相配。
通過使用物理信道的普通簽名可以進(jìn)一步改善本實(shí)用新型。并不處理每個(gè)發(fā)射的控制消息報(bào)頭來確定是否它們中的其中一個(gè)與其ID相匹配，WTRU可以確定多路傳輸?shù)哪囊粋€(gè)與它的ID最匹配。隨后，WTRU完成所確定傳輸?shù)恼麄€(gè)處理。這是通過確定與其ID最匹配的傳輸來完成的，并且總是對(duì)所確定的處理進(jìn)行完全處理。依靠處理整個(gè)控制消息的唯一一個(gè)，這極大地減少了檢測(cè)ID失敗的可能性。優(yōu)于完全處理所有的控制消息，這表示更有效的節(jié)約處理過程。
權(quán)利要求1.一種通過多條通信信道與基站通信的無線發(fā)射/接收單元，所述基站發(fā)射多個(gè)消息，每個(gè)消息包括一個(gè)編碼報(bào)頭以及一個(gè)控制消息；其特征在于該無線發(fā)射接收單元包括一個(gè)RF下變頻器，所述RF下變頻器與一個(gè)報(bào)頭處理器連接，用于接收及下變頻具有一個(gè)編碼報(bào)頭和一個(gè)控制消息的消息所述報(bào)頭處理器，其用于接收來自所述RF下變頻器的所述消息以及在一個(gè)物理層處理在所述消息中包括的所述報(bào)頭，并且確定所述報(bào)頭是否與無線發(fā)射/接收單元的一個(gè)識(shí)別標(biāo)志相匹配；以及一個(gè)控制消息處理器，其與所述報(bào)頭處理器連接，所述控制消息處理器用于當(dāng)只有在所述報(bào)頭與所述無線發(fā)射/接收單元的識(shí)別標(biāo)志相匹配時(shí)，才處理控制消息。
2.如權(quán)利要求1所述的通過多條通信信道與基站通信的無線發(fā)射/接收單元，其特征在于所述報(bào)頭處理器包括報(bào)頭解碼單元，用于在物理層對(duì)所述的報(bào)頭進(jìn)行解碼。
3.如權(quán)利要求2所述的通過多條通信信道與基站通信的無線發(fā)射/接收單元，其特征在于所述報(bào)頭處理器進(jìn)一步包括比較器，所述比較器與所述報(bào)頭解碼單元連接，用于將所述解碼報(bào)頭與所述識(shí)別標(biāo)志進(jìn)行比較。
專利摘要本實(shí)用新型披露一種通過多條通信信道與基站通信的無線發(fā)射/接收單元，基站發(fā)射消息，每個(gè)消息包括編碼報(bào)頭以及控制消息；該無線發(fā)射接收單元包括RF下變頻器，其與報(bào)頭處理器連接并且用于接收及下變頗具有編碼報(bào)頭和控制消息的消息；報(bào)頭處理器，其用于為接收來自RF下變頻器的消息以及在物理層處理在消息中包括的所述報(bào)頭，并且確定報(bào)頭是否與無線發(fā)射/接收單元的識(shí)別標(biāo)志相匹配；及控制消息處理器，其與所述報(bào)頭處理器連接并且用于當(dāng)只有在報(bào)頭與無線發(fā)射/接收單元的識(shí)別標(biāo)志相匹配時(shí)，才處理控制消息。依靠處理整個(gè)控制消息的唯一一個(gè)，這極大地減少了檢測(cè)ID失敗的可能性。優(yōu)于完全處理所有的控制消息，這表示更有效的節(jié)約處理過程。
文檔編號(hào)H04B7/26GK2894166SQ0320348
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2003年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月13日
發(fā)明者S.G.迪克, S-H.辛, N.博盧奇 申請(qǐng)人:交互數(shù)字技術(shù)公司