用于ofdm中的共享信令信道的資源分配的制作方法

文檔序號：7641719閱讀：197來源：國知局

專利名稱：用于ofdm中的共享信令信道的資源分配的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信領域。更確切地說，本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)中的共享信令信道的資源分配。
背景技術：
無線通信系統(tǒng)可經配置為多址通信系統(tǒng)。在所述系統(tǒng)中，通信系統(tǒng)可在一組預定義的資源上一同支持多個用戶。通信裝置可通過請求接入及接收接入準予來在通信系統(tǒng)中建立鏈路。
無線通信系統(tǒng)準予給請求通信裝置的資源在很大程度上取決于所實施的多址系統(tǒng)的類型。舉例來說，多址系統(tǒng)可基于時間、頻率、碼空間或若干因素的某組合而分配資源。
無線通信系統(tǒng)需要傳送所分配資源且跟蹤所述資源以確保不會為兩個或兩個以上通信裝置分配重疊的資源，使得到所述通信裝置的通信鏈路不會降級。此外，無線通信系統(tǒng)需要跟蹤所分配資源以便跟蹤當通信鏈路終止時被釋放或以其它方式可用的資源。
無線通信系統(tǒng)通常以集中方式(例如從集中通信裝置)將資源分配到通信裝置及對應的通信鏈路。經分配的資源及(在一些情況下)經解除分配的資源需要傳送到通信裝置。通常，無線通信系統(tǒng)將一個或一個以上通信信道專用于資源分配及相關開銷的傳輸。
然而，分配到開銷信道的資源量通常會減損無線通信系統(tǒng)的資源及對應容量。資源分配是通信系統(tǒng)的重要方面且需要小心以確保分配到資源分配的信道是穩(wěn)固的。然而，無線通信系統(tǒng)需要使對于穩(wěn)固資源分配信道的需要與對于最小化對通信信道的不利影響的需要平衡。
需要配置提供穩(wěn)固通信但仍引入系統(tǒng)性能的最小降級的資源分配信道。

發(fā)明內容
共享信令信道可在無線通信系統(tǒng)中用以將信令消息提供到所述系統(tǒng)內的接入終端。
所述共享信令信道可指派到任何幀內的預定數目的副載波。預定數目的副載波到共享信令信道的指派產生所述信道的固定帶寬開銷。指派到信道的實際副載波可周期性地變化，且可根據預定的跳頻調度而變化。分配到信令信道的信號功率量可視通信鏈路的功率要求而定在每符號的基礎上變化。共享信令信道可將信道上攜載的每一消息引導到一個或一個以上接入終端。單播(Unicast)或以其它方式引導的消息允許按個別通信鏈路的需要來控制信道功率。
本發(fā)明包含在無線通信系統(tǒng)中產生控制信道消息的方法。所述方法包括將邏輯控制信道資源指派到物理信道資源，其中所述邏輯控制信道資源不同于經指派用于數據傳輸的邏輯業(yè)務信道資源，且所述物理信道資源對應于副載波與OFDM符號的組合。所述方
法還包括產生及編碼至少一個消息，及隨后在所述物理信道資源的至少一部分上傳輸所述至少一個消息。以上方法還可實施于分離的裝置結構中。
本發(fā)明還包含經配置以產生信令信道消息的設備，所述設備包括經配置以將邏輯信令信道資源指派到物理信道資源的調度器，其中所述邏輯控制信道資源不同于經指派用于數據傳輸的指派到業(yè)務信道的邏輯業(yè)務信道資源，且所述物理信道資源對應于副載波與OFDM符號的組合。所述設備還包含經配置以產生至少一個信令消息的信令模塊，及經配置以利用指派到所述邏輯信令信道資源的副載波及OFDM符號中的至少一些來傳輸
所述至少一個信令消息的發(fā)射器。

本發(fā)明各方面的特征、目的和優(yōu)點將從以下結合附圖陳述的詳細描述中變得更顯而易見，其中相同元件用相同參考符號表示。
圖1為具有共享信令信道的通信系統(tǒng)的各方面的簡化功能框圖。圖2為支持共享信令信道的發(fā)射器的各方面的簡化功能框圖。圖3為共享信令信道的各方面的簡化時間頻率圖。
圖4說明在具有共享信令信道的通信系統(tǒng)中產生信令消息的方法的各方面。
圖5說明在具有共享信令信道的通信系統(tǒng)中產生信令消息的另一方法的各方面。
圖6說明用于在具有共享信令信道的通信系統(tǒng)中產生信令消息的簡化設備的各方面。
具體實施例方式
OFDMA無線通信系統(tǒng)中的共享信令信道(SSCH)可用以傳送實施于所述系統(tǒng)內的各種信令及反饋消息。無線通信系統(tǒng)可實施SSCH作為多個前向鏈路通信信道中的一者?？稍谕ㄐ畔到y(tǒng)內的多個接入終端之間同時或一同共享所述SSCH。
無線通信系統(tǒng)可在前向鏈路SSCH中傳送各種信令消息。舉例來說，無線通信系統(tǒng) 可包含接入準予消息、前向鏈路指派消息、反向鏈路指派消息，以及可在前向鏈路信道上傳送的任何其它信令消息。
SSCH還可用以將反饋消息傳送到接入終端。反饋消息可包含證實接入終端傳輸的成功接收的確認(ACK)消息。反饋消息還可包含用以指示傳輸接入終端改變傳輸功率的反向鏈路功率控制消息。
SSCH中利用的實際信道可為上述信道的全部或一些。此外，其它信道可另外包含在 SSCH中或代替以上信道的任一者。
無線通信系統(tǒng)可將預定數目的副載波、OFDM符號或其組合分配到SSCH。將預定數目的副載波、OFDM符號或其組合指派到SSCH產生信道的帶寬開銷。指派到SSCH 的實際副載波、OFDM符號或其組合可周期性地變化，且可根據預定的跳頻調度而變化。在某些方面中，指派到SSCH的副載波、OFDM符號或其組合的識別可在每一幀上變化。
分配到SSCH的功率量可取決于攜載SSCH消息的通信鏈路的要求而變化。舉例來說，在SSCH消息傳輸到遠距接入終端時，SSCH功率可增加。相反地，在SSCH消息傳輸到鄰近接入終端時，SSCH功率可減小。如果不存在待傳輸的SSCH消息，則SSCH不必分配有任何功率。因為在實施單播消息傳遞時，分配到SSCH的功率可在每用戶的基礎上變化，所以SSCH要求相對低的功率開銷。分配到SSCH的功率僅在特定通信鏈路需要時增加。
SSCH對用于各種接入終端的數據信道造成的干擾量可基于指派到SSCH的副載波及接入終端以及SSCH及數據信道的相對功率電平而變化。SSCH對于許多通信鏈路實質
上不造成干擾。
圖1為在前向鏈路上實施SSCH的無線通信系統(tǒng)100的各方面的簡化功能框圖。所述系統(tǒng)100包含可與一個或一個以上接入終端llOa-llOb通信的一個或一個以上固定元件。雖然對圖1的系統(tǒng)100的描述大體描述無線電話系統(tǒng)或無線數據通信系統(tǒng)，但系統(tǒng) 100并不限于實施為無線電話系統(tǒng)或無線數據通信系統(tǒng)，且系統(tǒng)100也不限于具有圖1 中所示的特定元件。
接入終端llOa通常與一個或一個以上基站120a或120b(此處繪示為分區(qū)蜂窩式塔) 通信。系統(tǒng)100的其它方面可代替基站120a及120b包含若干接入點。在所述系統(tǒng)100 中，可省略BSC130及MSC140，且可用一個或一個以上交換器、集線器或路由器替代BSC 130及MSC 140。
如本文中所使用，基站可為用于與終端通信的固定站，且還可被稱作接入點、節(jié)點 B或某其它術語，且包含接入點、節(jié)點B或某其它術語的一些或所有功能性。接入終端還可被稱作用戶設備(UE)、無線通信裝置、終端、移動臺或某其它術語，且包含用戶設備(UE)、無線通信裝置、終端、移動臺或某其它術語的一些或所有功能性。
接入終端110a通常將與在接入終端110a內的接收器處提供最強信號強度的基站(例如，120b)通信。第二接入終端110b也可經配置以與同一基站120b通信。然而，第二接入終端110b可遠離基站120b，且可在基站120b所服務的覆蓋區(qū)域的邊緣上。
所述一個或一個以上基站120a-120b可經配置以對用于前向鏈路、反向鏈路或兩個鏈路中的信道資源進行調度。每一基站120a-120b可傳送副載波指派、確認消息、反向鏈路功率控制消息及使用SSCH的其它開銷消息。
基站120a及120b中的每一者可耦合到基站控制器(BSC) 140，所述基站控制器路由通信信號到適當的基站120a及120b且從適當的基站120a及120b路由通信信號。BSC 140耦合到移動交換中心(MSC) 150，所述移動交換中心可經配置以作為接入終端 110a-110b與公共交換電話網絡(PSTN) 150之間的接口操作。在其它方面中，系統(tǒng)100 可代替PSTN 150實施或另外實施分組數據服務節(jié)點(PDSN)。所述PDSN可操作以介接分組交換網絡(例如網絡160)與系統(tǒng)100的無線部分。在某些方面中，系統(tǒng)150不必利用PSTN 150，且MSC 140可直接耦合到網絡160。在額外方面中，MSC 140與PSTN 150均可省略，且BSC 130及/或基站120可直接耦合到基于分組的或電路交換網絡160。
MSC 150還可經配置以作為接入終端110a-110b與網絡160之間的接口操作。網絡 160可為(例如)局域網絡(LAN)或廣域網絡(WAN)。在某些方面中，網絡160包含因特網。因此，MSC 150耦合到PSTN 150及網絡160。 MSC 150還可經配置以使系統(tǒng)間越區(qū)切換與其它通信系統(tǒng)(未圖示)協調。
無線通信系統(tǒng)100可經配置為利用OFDM通信的在前向鏈路與反向鏈路中均具有通信的OFDMA系統(tǒng)。術語"前向鏈路"是指從基站120a或120b到接入終端110a-110b 的通信鏈路，且術語"反向鏈路"是指從接入終端110a-110b到基站120a或120b的通信鏈路?；?20a及120b與接入終端110a-110b均可為信道及干擾估計分配資源。
基站120a及120b以及接入終端110可經配置以出于信道及干擾估計的目的而廣播導頻信號。所述導頻信號可包含寬帶導頻、跨越總頻譜的窄帶導頻集合或其組合。
無線通信系統(tǒng)100可包含跨越OFDMA系統(tǒng)的操作帶寬的一組副載波(或者被稱作音調(tone))。通常，所述副載波是等間隔的。無線通信系統(tǒng)100可分配一個或一個以上副載波作為保護帶，且系統(tǒng)100可不利用所述保護帶內的副載波來與接入終端IlOa-UOb 通信。
在某些方面中，無線通信系統(tǒng)100可包含跨越20 MHz的操作頻帶的2048個副載波，所述副載波可分成獨立載波，每一獨立載波以其自身SSCH及其它資源覆蓋20 MHz的固定部分。具有實質上等于一個或一個以上副載波所占用帶寬的帶寬的保護帶可分配于操作帶的每一端上。
無線通信系統(tǒng)100可經配置以頻分雙工(FDD)前向及反向鏈路。在FDD方面中，前向鏈路從反向鏈路頻率偏移。因此，前向鏈路副載波從反向鏈路副載波頻率偏移。通常，頻率偏移是固定的，使得前向鏈路信道以預定頻率偏移與反向鏈路副載波分離。前向鏈路及反向鏈路可使用FDD同時或并行通信。
在另一方面中，無線通信系統(tǒng)100可經配置以時分雙工(TDD)前向及反向鏈路。在所述方面中，前向鏈路及反向鏈路可共享相同的副載波，且無線通信系統(tǒng)100在預定時間間隔內可在前向與反向鏈路通信之間交替。在TDD中，所分配頻率信道在前向與反向鏈路之間是相同的，但分配到前向及反向鏈路的時間是不同的。對前向或反向鏈路信道執(zhí)行的信道估計由于互反性對于互補的反向或前向鏈路信道通常是準確的。
無線通信系統(tǒng)100還可在前向及反向鏈路的一者或兩者中實施交錯格式。交錯是時分多路復用的形式，其中通信鏈路時序被循環(huán)指派到預定數目的交錯周期中的一者。到接入終端中的一者(例如，110a)的特定通信鏈路可被指派到所述交錯周期中的一者，且在特定經指派通信鏈路上的通信僅在經指派交錯周期期間發(fā)生。舉例來說，無線通信系統(tǒng)100可實施一為六的交錯周期。識別為1-6的每一交錯周期具有預定持續(xù)時間。每一交錯周期以一為六的周期周期性地發(fā)生。因此，指派到特定交錯周期的通信鏈路每六個周期現用一次。
交錯的通信在實施(例如)混合自動重復請求(HARQ)算法等自動重復請求架構的無線通信系統(tǒng)100中尤其有用。無線通信系統(tǒng)100可實施HARQ架構以處理數據再傳輸。在所述系統(tǒng)中，發(fā)射器可以第一數據速率發(fā)送初始傳輸且可在未接收到確認消息時自動再傳輸數據。發(fā)射器可以較低數據速率發(fā)送后續(xù)再傳輸。HARQ遞增冗余再傳輸方案可在提供早期終止增益及穩(wěn)固性方面改進系統(tǒng)性能。
交錯格式允許充分時間用于在下一發(fā)生的所指派交錯周期之前對ACK消息的處理。舉例來說，接入終端110a可接收所傳輸數據且傳輸確認消息，且基站120b可及時接收且處理所述確認消息以在下一發(fā)生的交錯周期時防止再傳輸?；蛘撸绻?20b未能接收ACK消息，則基站120b可在指派到接入終端110a的下一發(fā)生的交錯周期時再傳輸數據。
基站120a-120b可在每一交錯中傳輸SSCH消息，但可將在每一交錯中發(fā)生的消息限制為指派到所述特定現用交錯的既定用于接入終端110a-110b的那些消息?；?120a-120b可限制需在每一交錯周期中調度的SSCH消息的量。
無線通信系統(tǒng)100可在前向鏈路中實施頻分多路復用(FDM) SSCH以用于傳送信令及反饋消息。每一基站120a-120b可將預定或可變數目的副載波、OFDM符號或其組合分配到SSCH。在其它方面中，僅邏輯資源可經指派到SSCH且那些資源隨后根據可與用于業(yè)務信道的映射方案相同或不同的映射方案予以映射。無線通信系統(tǒng)100可經配置以將固定或可變的帶寬開銷分配到SSCH。每一基站120a-120b可將預定百分比(具有最小值及最大值)的其物理信道資源(例如，副載波、OFDM符號或其組合)分配到SSCH。此外，每一基站120a或120b可將不同的一組物理信道資源分配到SSCH。舉例來說，每一基站120a或120b可經配置以將大致10%的物理信道資源分配到SSCH。
每一基站(例如，120b)可將呈來自信道樹的多個節(jié)點形式的邏輯資源分配到SSCH。所述信道樹是可包含最終終止于葉或基本節(jié)點中的多個分支的信道模型。樹中的每一節(jié) 點可加以標記，且每一節(jié)點識別在其之下的每一節(jié)點及基本節(jié)點。樹的葉或基本節(jié)點可對應于最小可指派邏輯資源，例如單一副載波、OFDM符號或副載波與OFDM符號的組合。因此，信道樹提供用于在無線通信系統(tǒng)100中指派并跟蹤可用物理信道資源的邏輯映射。
基站120b可將來自信道樹的節(jié)點映射到用于前向及反向鏈路中的物理信道資源。舉例來說，基站120b可通過指派來自信道樹的對應數目的基本節(jié)點到SSCH來將預定數目的資源分配到SSCH?；?20b可將邏輯節(jié)點指派映射到最終由基站120b傳輸的物理信道資源指派。
在物理信道資源指派可改變時，使用邏輯信道樹結構或某其它邏輯結構來跟蹤指派到SSCH的資源可為有利的。舉例來說，基站120a-120b可針對SSCH以及其它信道(例如數據信道)實施跳頻算法?；?20a-120b可針對每一經指派副載波實施偽隨機跳頻方案?；?20a-120b可使用跳頻算法來將來自信道樹的邏輯節(jié)點映射到對應的物理信道資源指派。
跳頻算法可在符號基礎或塊基礎上執(zhí)行跳頻。除了沒有兩個節(jié)點指派到同一物理副
載波之外，符號速率跳頻可對不同于任何其它副載波的每一個別副載波跳頻。在塊跳頻中，副載波的相連塊可經配置成以維持所述相連塊結構的方式跳頻。就信道樹來說，高于葉節(jié)點的分支節(jié)點可指派到跳頻算法。在所述分支節(jié)點之下的基本節(jié)點可遵循應用到所述分支節(jié)點的跳頻算法。
基站120a-120b可在周期基礎上(例如每一幀、一數目的幀或某其它預定數目的 OFDM符號)執(zhí)行跳頻。如本文中所使用，幀是指OFDM符號的預定結構，其可包含一個或一個以上前置符號(preamble symbol)及一個或一個以上數據符號。接收器可經配置以利用相同跳頻算法來確定將哪些副載波指派到SSCH或對應的數據信道。
基站120a-120b可用SSCH消息來調制指派到SSCH的副載波中的每一者。所述消息可包含信令消息及反饋消息。信令消息可包含接入準予消息、前向鏈路指派塊消息及反向鏈路塊指派消息。反饋消息可包含確認(ACK)消息及反向鏈路功率控制消息。在SSCH 中利用的實際信道可為以上所述信道中的全部或一些。此外，其它信道可另外包含在 SSCH中或代替以上信道的任一者。
接入準予消息由基站120b用以確認接入終端110a的接入企圖且指派一媒體接入控制識別(MACID)。接入準予消息還可包含一初始反向鏈路信道指派?？筛鶕山尤虢K 端110a傳輸的先前接入探針(access probe)的指數而擾亂對應于接入準予的調制符號的序列。此擾亂使接入終端110a能夠僅響應于對應于其所傳輸的探針序列的接入準予塊。
基站120b可使用前向及反向鏈路接入塊消息來提供前向或反向鏈路副載波指派。所述指派消息還可包含例如調制格式、編碼格式及分組格式的其它參數?；就ǔＬ峁┬?道指派到特定接入終端U0a，且可使用經指派MACID來識別目標接收者。
基站120a-120b通常響應于傳輸的成功接收而將ACK消息傳輸到特定接入終端 110a-110b。每一 ACK消息可如指示肯定或否定確認的一位消息一樣簡單。ACK消息可 (例如)通過使用信道樹中的與用于所述接入終端的其它(節(jié)點)相關的節(jié)點而鏈接到每一副載波，或可鏈接到一特定MACID。另外，可出于分集的目的而在多個分組上編碼 ACK消息。
基站120a-120b可傳輸反向鏈路功率控制消息以控制來自接入終端110a-110b中的每一者的反向鏈路傳輸的功率密度?；?20a-120b可傳輸反向功率控制消息以命令接入終端110a-110b增加或減小其功率密度。
基站120a-120b可經配置以個別地將SSCH消息中的每一者單播到特定接入終端 110a-110b。在單播消息傳遞中，每一消息獨立于其它消息得以調制及功率控制?；蛘?，
引導到特定用戶的消息可得以組合且獨立地調制及功率控制。
在另一方面中，基站120a-120b可經配置以組合用于多個接入終端U0a-110b的消息且將經組合消息多播到多個接入終端110a-110b。在多播中，用于多個接入終端的消息可以經聯合編碼及功率控制的組而加以分組。對于經聯合編碼的消息的功率控制需要以具有最差通信鏈路的接入終端為目標。因此，如果用于兩個接入終端110a及110b的消息得以組合，則基站120b設定經組合消息的功率控制以確保具有最差鏈路的接入終端110a 接收傳輸。然而，確保滿足最差通信鏈路所需的功率電平可實質上大于對于極靠近基站 120b處的接入終端110b所需的功率電平。因此，在一些方面中，對于具有實質上類似的信道特性(例如，SNR、功率偏移等)的那些接入終端，SSCH消息可經聯合編碼及功率控制。
在另一方面中，基站120a-120b可將用于由基站(例如，120b)服務的所有接入終端110a-110b的所有消息信息分組，且將經組合消息廣播到所有接入終端110a-110b。在廣播方法中，所有消息經聯合編碼且調制，而功率控制以具有最差前向鏈路信號強度的接入終端為目標。
單播信令在其中多播及廣播需要顯著功率開銷以到達用于大量位的小區(qū)邊緣的那些情形中可為有利的。單播消息可得益于經由功率控制在具有不同前向鏈路信號強度的接入終端之間的功率共享。單播消息傳遞還得益于許多反向鏈路基本節(jié)點可在任何給定時間點處未被指派以使得不必消耗能量來報告用于那些節(jié)點的ACK的事實。
從MAC邏輯觀點，單播設計使無線通信系統(tǒng)100能夠擾亂具有目標MACID的ACK 消息，從而防止(經由例如遺漏解除指派的指派信令錯誤)被ACK定為目標的錯誤地認為其經指派有相關資源的接入終端錯誤地解譯實際上既定用于另一 MACID的ACK。因此，所述接入終端在單一分組之后將從錯誤指派狀態(tài)恢復，由于所述分組不可得到肯定地確認，且接入終端將使錯誤指派期滿。
從鏈路性能觀點，廣播或多播方法的主要優(yōu)點為歸因于聯合編碼的編碼增益。然而，功率控制的增益實質上超過用于實際幾何分布的編碼增益。并且，單播消息傳遞與經聯合編碼及CRC保護的消息相比可展示出較高錯誤率。然而，實際上可實現的0.01免到0.19fc
的錯誤率是令人滿意的。
基站120a-120b多播或廣播一些消息同時單播其它(消息)可為有利的。舉例來說，指派消息可經配置以自動解除指派來自當前使用指派消息中所指示的對應于副載波的資源的接入終端的資源。因此，經常多播指派消息，由于其以指派的既定接收者與指派消
息中所規(guī)定的資源的任何當前用戶為目標。
圖2為例如可并入圖1的無線通信系統(tǒng)的基站內的OFDMA發(fā)射器200的一方面的簡化功能框圖。發(fā)射器200經配置以將一個或一個以上OFDMA信號傳輸到一個或一個以上接入終端。發(fā)射器200包含SSCH模塊230,所述SSCH模塊經配置以在前向鏈路中產生且實施SSCH。
發(fā)射器200包含數據緩沖器210，所述數據緩沖器經配置以存儲指定用于一個或一個以上接入終端的數據。數據緩沖器210可經配置(例如)以保持指定用于在對應的基站所支持的覆蓋區(qū)域中的接入終端中的每一者的數據。
數據可為(例如)原始未經編碼數據或經編碼數據。通常，存儲于數據緩沖器210 中的數據未經編碼，且耦合到編碼器212，在所述編碼器中根據所要編碼速率對其編碼。編碼器212可包含用于錯誤檢測及前向錯誤校正(FEC)的編碼。可根據一個或一個以上編碼算法來編碼數據緩沖器210中的數據。所述編碼算法及所得編碼速率中的每一者可與多格式混合自動重復請求(HARQ)系統(tǒng)的特定數據格式相關聯。所述編碼可包含 (但不限于)巻積編碼、塊編碼、交錯、直接序列擴展、循環(huán)冗余編碼等或某其它編碼。
待傳輸的經編碼數據耦合到串行到并行轉換器及信號映射器214,其經配置以將來自編碼器212的串行數據流轉換為多個并行數據流。信號映射器214可基于由調度器(未圖示)提供的輸入而確定用于每一接入終端的副載波的數目及副載波的識別。分配到任何特定接入終端的載波的數目可為所有可用載波的一子組。因此，信號映射器214將指定用于特定接入終端的數據映射到對應于分配到彼接入終端的數據載波的那些并行數據流。
SSCH模塊230經配置以產生SSCH消息、編碼所述消息且提供經編碼消息到信號映射器214。 SSCH模塊230還可提供指派到SSCH的副載波的識別。SSCH模塊230可包含調度器252，所述調度器經配置以確定來自信道樹的節(jié)點且將其指派到SSCH。調度器 252的輸出可耦合到跳頻模塊254。跳頻模塊254可經配置以將調度器252所確定的經指派信道樹節(jié)點映射到物理副載波指派。跳頻模塊254可實施預定跳頻算法。
信號映射器214接收SSCH消息符號及副載波指派，且將SSCH符號映射到適當的副載波。在某些方面中，SSCH模塊230可經配置以產生串行消息流，且信號映射器214 可經配置以將所述串行消息映射到經指派副載波。
在某些方面中，信號映射器214可經配置以在所有經指派副載波上交錯來自SSCH 消息的每一調制符號。交錯用于SSCH的調制符號為SSCH信號提供最大頻率及干擾分集。
信號映射器214的輸出耦合到導頻模塊220，所述導頻模塊經配置以將副載波的預定部分分配到導頻信號。在某些方面中，所述導頻信號可包含跨越實質上整個操作帶的多個等間隔副載波。導頻模塊220可經配置以用對應的數據或導頻信號來調制OFDMA 系統(tǒng)的載波中的每一者。
在某些方面中，SSCH符號用以BPSK調制經指派副載波。在另一方面中，SSCH符號用以QPSK調制經指派副載波。雖然實際上可適應任何調制類型，但使用具有可由旋轉相量表示的群集的調制格式可為有利的，因為量值不根據符號而變化。由于SSCH可因而具有不同偏移但具有相同導頻基準，且從而較易于解調，所以此可為有益的。
導頻模塊220的輸出耦合到快速傅立葉逆變換(IFFT)模塊222。 IFFT模塊222經配置以將OFDMA載波變換為對應的時域符號。當然，快速傅立葉變換(FFT)實施并非要求，且離散傅立葉變換(DFT)或某其它類型的變換可用以產生所述時域符號。IFFT 模塊222的輸出耦合到并行到串行轉換器224，所述轉換器經配置以將并行時域符號轉換為串行流。
串行OFDMA符號流從并行到串行轉換器224耦合到收發(fā)器240。在圖2中所示的方面中，收發(fā)器240是經配置以傳輸前向鏈路信號且接收反向鏈路信號的基站收發(fā)器。
收發(fā)器240包含前向鏈路發(fā)射器模塊244，所述前向鏈路發(fā)射器模塊經配置成以適當頻率將串行符號流轉換到模擬信號以便經由天線246廣播到接入終端。收發(fā)器240還可包含反向鏈路接收器模塊242，所述反向鏈路接收器模塊耦合到天線246且經配置以接收由一個或一個以上遠程接入終端傳輸的信號。
SSCH模塊230經配置以產生SSCH消息。如之前所述，SSCH消息可包含信令消息。此外，SSCH消息可包含反饋消息，例如ACK消息或功率控制消息。SSCH模塊230耦合到接收器模塊242的輸出且部分地分析所接收信號以產生信令及反饋消息。
SSCH模塊230包含信令模塊232、 ACK模塊236及功率控制模塊238。信令模塊 232可經配置以產生所要信令消息且根據所要編碼而對其編碼。舉例來說，信令模塊232 可針對接入請求分析所接收信號且可產生被引導到發(fā)端接入終端的接入準予消息。信令模塊232還可產生且編碼任何前向鏈路或反向鏈路塊指派消息。
同樣地，ACK模塊236可產生被引導到接入終端(成功為其接收了傳輸)的ACK 消息。ACK模塊236可經配置以視系統(tǒng)配置而定產生單播、多播或廣播消息。
功率控制模塊238可經配置以部分地基于所接收信號而產生任何反向鏈路功率控制
消息。功率控制模塊238還可經配置以產生所要功率控制消息。
功率控制模塊238還可經配置以產生控制SSCH消息的功率密度的功率控制信號。 SSCH模塊230可基于目的地接入終端的需要而功率控制個別單播消息。此外，SSCH模塊230可經配置以基于由接入終端報告的最弱前向鏈路信號強度而功率控制多播或廣播消息。功率控制模塊238可經配置以縮放來自SSCH模塊230內的模塊中的每一者的經編碼符號。在另一方面中，功率控制模塊238可經配置以將控制信號提供到導頻模塊220 以縮放所要SSCH符號。功率控制模塊238因此允許SSCH模塊230根據其需要而功率控制SSCH消息中的每一者。此導致SSCH的功率開銷減少。
應注意，繪示于圖2中的一個或一個以上元件可集成到具有集成或及外部存儲器模塊的處理器中。
圖3為共享信令信道的一方面的簡化時間頻率圖300，所述信道由圖2的發(fā)射器的 SSCH模塊產生。時間頻率圖300詳述對于兩個連續(xù)幀310及320的SSCH副載波分配。兩個連續(xù)幀310及320可表示FDM系統(tǒng)或TDM系統(tǒng)的連續(xù)幀，盡管TDM系統(tǒng)中的連續(xù)幀可具有分配到反向鏈路接入終端傳輸的一個或一個以上插入幀(未圖示)。
第一幀310包含三個頻帶312a-312c，所述三個頻帶可表示在特定幀中指派到SSCH 的三個單獨的副載波。三個副載波指派312a-312c展示為在幀310的整個持續(xù)時間內得以維護。在一些方面中，副載波指派可在幀310的過程期間改變。副載波指派可在幀310 的過程期間改變的次數由跳頻算法定義，且通常小于幀310中的OFDM符號的數目。
在圖3中所示的方面中，副載波指派在幀邊界上改變。第二連續(xù)幀320還包含與第一幀310中相同數目的指派到SSCH的副載波。在某些方面中，指派到SSCH的副載波的數目是預定的且是固定的。舉例來說，SSCH帶寬開銷可固定到某預定電平。在另一方面中，指派到SSCH的副載波的數目是可變的，且可由系統(tǒng)控制消息指派。通常，指派到SSCH的副載波的數目并不以高速率變化。
映射到SSCH的副載波可通過將邏輯節(jié)點指派映射到物理副載波指派的跳頻算法來確定。在圖3中所示的方面中，三個副載波物理指派322a-322c在第二連續(xù)幀320中是不同的。如前文所述，所述方面將副載波指派繪示為對于幀320的整個長度是穩(wěn)定的。
應注意，雖然圖3繪示用于一個或一個以上副載波的指派到一數目的相連0FDM符號的SSCH，但此不必為所述情況，且SSCH可以任何方式(例如，以符號速率跳頻方式或用于一個或一個以上符號的相鄰副載波、OFDM符號或其組合的塊)映射。應注意，如圖3中所繪示，用于分配資源的方案對于數據及SSCH信道可不同。另外，在將數據
傳輸指派到邏輯控制信道資源的情況下，那些指派可被丟棄或以其它方式在基站處不被執(zhí)行。
圖4說明在具有共享信令信道的通信系統(tǒng)中產生信令消息的方法400的各方面。具有如圖2中所示的SSCH模塊的發(fā)射器可經配置以執(zhí)行方法400。方法400繪示SSCH消息的一個幀的產生?？蓪︻~外幀重復方法400。
方法400開始于框410處，其中SSCH模塊產生信令消息。SSCH模塊可響應于請求而產生信令消息。舉例來說，SSCH模塊可響應于接入請求而產生接入準予消息。同樣地， SSCH模塊可響應于鏈路請求或對傳輸數據的請求而產生前向鏈路或反向鏈路指派塊消息。
SSCH模塊進行到框412且編碼信令消息。SSCH可經配置以產生用于特定消息類型 (例如，接入準予)的單播消息。SSCH模塊可經配置以在格式化單播消息時識別目的地接入終端的MACID。 SSCH模塊可編碼所述消息且可產生CRC碼并將CRC附加到所述消息。此外，SSCH可經配置以將用于若千接入終端的消息組合成單一多播或廣播消息且編碼經組合消息。SSCH可(例如)包含指定用于廣播消息的MACID。 SSCH可為經組合消息產生CRC且將CRC附加到經編碼消息。
SSCH模塊可(盡管不必)進行到框414以功率控制信令消息。在某些方面中，SSCH 可調整或以其它方式縮放經編碼消息的振幅。在另一方面中，SSCH模塊可引導調制器縮放符號的振幅。
SSCH模塊隨后可(盡管不必)執(zhí)行類似操作以產生ACK及反向鏈路功率控制反饋消息。在框420處，SSCH模塊基于所接收接入終端傳輸而產生所要ACK消息。SSCH 模塊進行到框422且將ACK消息編碼為(例如)單播消息。SSCH模塊進行到框424且調整ACK符號的功率。
SSCH模塊進行到框430且(例如)基于每一個別接入終端傳輸的所接收信號強度而產生反向鏈路功率控制消息。SSCH模塊進行到框432且通常將功率控制消息編碼為單播消息。SSCH模塊進行到框434且調整反向鏈路功率控制消息符號的功率。
SSCH進行到框440且確定將哪些邏輯資源(例如信道樹)指派到SSCH。 SSCH模塊進行到框450且將物理信道資源指派映射到經指派節(jié)點。SSCH模塊可使用跳頻算法來將邏輯節(jié)點指派映射到物理信道資源指派。跳頻算法可如此，使得同一節(jié)點指派對于不同幀可產生不同物理信道資源指派。跳頻器可因此提供頻率分集的電平，以及干擾分集的某電平。SSCH進行到框460且將消息符號映射到經指派物理信道資源。SSCH模塊可經配置以在經指派物理信道資源之間交錯消息符號以便向信號引入分集。
符號調制OFDM副載波，且將經調制副載波變換為傳輸到各種接入終端的OFDM符號。SSCH模塊允許將固定帶寬FDM信道用于信令及反饋消息，同時允許專用于所述信道的功率開銷量的靈活性。
應注意，雖然圖4說明產生SSCH傳輸包含信令、確認、功率控制及指派消息，但可代替所述布置利用這些消息中的一個或以上消息以及一個或一個以上其它消息類型。
圖5說明在具有共享信令信道的通信系統(tǒng)中產生信令消息的另一方法500的各方面。所述方法500可開始于框510處，其中將邏輯控制信道資源指派到物理信道資源。邏輯控制信道資源不同于用于數據傳輸的指派到物理信道資源的邏輯業(yè)務信道資源。在某些方面中，可提供差別從而將邏輯資源僅指派到信令信道。在其它方面中，可保留這些資源用于信令信道，但允許系統(tǒng)(例如，調度器)將保留到信令信道的任何未使用邏輯資源指派到數據傳輸。另外，邏輯資源可為信道樹的節(jié)點、跳頻算法的跳頻端口 (hopport)，或其它邏輯資源。在某些方面中，物理信道資源對應于副載波、OFDM符號或副載波與 OFDM符號的組合。
資源的指派可根據所利用的一個或一個以上跳頻算法而變化。這些跳頻算法對于指派到信令及數據信道的邏輯資源可變化，例如，對于邏輯信令信道資源及邏輯數據信道資源可利用不同信道樹。另外，不同類型的信令信道資源(例如，信令、確認、功率控制及指派)中的每一者可具有不同的邏輯資源或全部可任意或確定地映射到指派到信令資源的邏輯或(指派后)物理資源。
可隨后產生(框520)且編碼(框530)信令消息。隨后基于對應于消息的符號到指派到邏輯信令信道資源的物理信道資源的映射而傳輸消息(框540)。信令消息可為信令、確認、功率控制、指派或其它類型。另外，單一消息可具有多個信令消息類型，例如，單播消息可具有用于特定用戶的信令、確認及功率控制信息。
此外，可由SSCH模塊通過調整或以其它方式縮放經編碼消息或符號的振幅來執(zhí)行對信令消息或其符號的功率控制。
雖然圖5繪示發(fā)生于符號調制及編碼之前的指派，但三個功能的次序相對于三個其它功能可為獨立的，例如，顛倒或同時的。
應注意，在一些情況(例如，其中對于信令(例如，SSCH)邏輯資源與數據邏輯資源兩者使用同一信道樹)下，調度器可為數據信道指派經保留用于信令的邏輯資源。在
所述情況下，將從指派到終端的傳輸資源丟棄邏輯資源。或者，當將數據信道指派到保留用于信令的邏輯資源時，重新指派也是可可能的，例如，保留用于信令的邏輯資源的每一指派具有一個或一個以上相關邏輯資源(數據指派傳遞到其)。
圖6說明用于在具有共享信令信道的通信系統(tǒng)中產生信令消息的簡化設備600的各方面。所述設備包含用于將邏輯控制信道資源指派到物理信道資源的裝置610。邏輯控制信道資源不同于用于數據傳輸的指派到物理信道資源的邏輯業(yè)務信道資源。在某些方面中，可提供差別從而將邏輯資源僅指派到信令信道。在其它方面中，可保留這些資源用于信令信道，但允許系統(tǒng)(例如，調度器)將保留到信令信道的任何未使用邏輯資源指派到數據傳輸。另外，邏輯資源可為信道樹的節(jié)點、跳頻算法的跳頻端口，或其它邏輯資源。在某些方面中，物理信道資源對應于副載波、OFDM符號或副載波與OFDM符號的組合。
資源的指派可根據所利用的一個或一個以上跳頻算法而變化。這些跳頻算法對于指派到信令及數據信道的邏輯資源可變化，例如，對于邏輯信令信道資源及邏輯數據信道資源可利用不同信道樹。另外，不同類型的信令信道資源(例如，信令、確認、功率控制及指派)中的每一者可具有不同的邏輯資源或全部可任意或確定地映射到指派到信令資源的邏輯或(指派后)物理資源。
設備600包含用于產生信令消息的裝置620及用于編碼所述信令消息的裝置630。隨后通過發(fā)射器640基于對應于消息的符號到指派到邏輯信令信道資源的物理信道資源的映射而傳輸消息。信令消息可為信令、確認、功率控制、指派或其它類型。另外，單一消息可具有多個信令消息類型，例如，單播消息可具有用于特定用戶的信令、確認及功率控制信息。
此外，可通過例如功率控制模塊238的裝置來執(zhí)行對信令消息或其符號的功率控制。可用通用處理器、數字信號處理器(DSP)、精簡指令集計算機(RISC)處理器、特殊應用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或經設計以執(zhí)行本文中所述的功能的其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或其任何組合來實施或執(zhí)行結合本文中所揭示的方面而描述的各種說明性邏輯塊、模塊及電路。通用處理器可為微處理器，但在替代實施例中，處理器可為任何處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器還可實施為計算裝置的組合，例如，DSP與微處理器的組合、多個微處理器的組合、一個或一個以上微處理器與DSP核心的聯合，或任何其它所述配置。
結合本文中所揭示的方面而描述的方法、過程或算法的步驟可直接實施于硬件中、
由處理器執(zhí)行的軟件模塊中，或兩者的組合中。
軟體模塊可駐留于RAM存儲器、快閃存儲器、非易失性存儲器、ROM存儲器、 EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移除盤、CD-ROM或此項技術中已知的任何其它形式的存儲媒體中。示范性存儲媒體耦合到處理器，以致處理器可從存儲媒體讀取信息且寫入信息到存儲媒體。在替代實施例中，存儲媒體可與處理器成一體。另外，可以各方面中所示的次序執(zhí)行各種方法或可使用步驟的經修改次序執(zhí)行各種方法。此外，可省略一個或一個以上過程或方法步驟，或可添加一個或一個以上過程或方法步驟到所述方法及過程。可在方法及過程的開始、結束或插入的現存元件中添加額外的步驟、塊或動作。
提供所揭示方面的以上描述以使所屬領域的任何技術人員能夠進行或使用本發(fā)明。對于所屬領域的技術人員將易于了解對這些方面的各種修改，且在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本文中定義的一般原理可應用于其它方面。因此，本發(fā)明無意限于本文中所示的方面，而應符合與本文中所揭示的原理及新穎特征一致的最廣范圍。
權利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中產生控制信道消息的方法，所述方法包括將邏輯控制信道資源指派到物理信道資源以產生經指派物理信道資源，其中所述邏輯控制信道資源不同于被指派用于數據傳輸的邏輯業(yè)務信道資源，且所述物理信道資源對應于副載波與OFDM符號的組合；產生至少一個消息；編碼所述至少一個消息以產生至少一個消息符號；及在所述經指派物理信道資源的至少一部分上傳輸所述至少一個消息。
2. 根據權利要求1所述的方法，其進一步包括控制所述至少一個消息的功率密度；將包含所述經指派物理信道資源內的至少一個副載波的多個副載波變換為OFDM 符號；及在無線通信鏈路上傳輸所述OFDM符號。
3. 根據權利要求l所述的方法，其中指派包括部分地基于跳頻算法來指派。
4. 根據權利要求l所述的方法，其中所述邏輯控制信道資源包括信道樹的節(jié)點，且指派包括將所述節(jié)點映射到副載波及OFDM符號。
5. 根據權利要求4所述的方法，其中映射包括部分地基于跳頻算法來映射所述節(jié)點。
6. 根據權利要求l所述的方法，其中所述邏輯控制信道資源包括可在最小值與最大值之間變化的一數目的邏輯資源，且其中指派包括在所述最小值與所述最大值之間選擇一數目的邏輯資源用于控制信道資源。
7. 根據權利要求6所述的方法，其進一歩包括釋放所述最大值與選定邏輯資源的所述數目之間的任何邏輯資源以供指派到業(yè)務信道。
8. 根據權利要求1所述的方法，其中產生至少一個消息包括產生被引導到多個接入終端的至少一個指派塊消息。
9. 根據權利要求8所述的方法，其中所述至少一個指派塊消息包括廣播MACID。
10. 根據權利要求1所述的方法，其中產生至少一個消息包括響應于來自接入終端的所接收傳輸產生至少一個確認(ACK)消息。
11. 根據權利要求l所述的方法，其中產生至少一個消息包括產生被引導到特定接入終端的至少一個反向功率鏈路控制消息。
12. 根據權利要求l所述的方法，其進一步包括確定至少一個邏輯控制信道資源是否被指派用于數據傳輸，且如果所述至少一個邏輯控制信道資源被指派到數據，則取消所述指派。
13. —種經配置以在無線通信系統(tǒng)中產生信令信道消息的設備，所述設備包括調度器，其經配置以將邏輯信令信道資源指派到物理信道資源以提供經指派物理信道資源，其中所述邏輯控制信道資源不同于被指派用于數據傳輸的指派到業(yè)務信道的邏輯業(yè)務信道資源，且所述物理信道資源對應于副載波與OFDM符號的組合；信令模塊，其經配置以產生至少一個信令消息；及發(fā)射器，其耦合到所述調度器及所述信令模塊，所述發(fā)射器經配置以利用所述經指派物理信道資源中的至少一些來傳輸所述至少一個信令消息。
14. 根據權利要求13所述的設備，其中所述調度器經配置以部分地基于跳頻算法來指派所述物理信道資源。
15. 根據權利要求13所述的設備，其中所述邏輯控制信道資源包括信道樹的節(jié)點，且其中所述調度器經配置以將所述節(jié)點映射到副載波及OFDM符號。
16. 根據權利要求13所述的設備，其中所述至少一個信令消息包括被引導到多個接入終端的廣播信令消息。
17. 根據權利要求13所述的設備，其中所述邏輯控制信道資源包括信道樹的節(jié)點，且其中所述調度器經配置以將所述節(jié)點映射到副載波及OFDM符號。
18. 根據權利要求13所述的設備，其中所述邏輯控制信道資源包括可在最小值與最大值之間變化的一數目的邏輯資源，且其中所述調度器經配置以選擇一數目的邏輯資源用于控制信道資源。
19. 根據權利要求18所述的方法，其中所述調度器經配置以釋放所述最大值與選定邏輯資源的所述數目之間的任何邏輯資源以供指派到業(yè)務信道。
20. —種用于在無線通信系統(tǒng)中產生控制信道消息的設備，所述設備包括用于將邏輯控制信道資源指派到物理信道資源以產生經指派物理信道資源的裝置，其中所述邏輯控制信道資源不同于被指派用于數據傳輸的邏輯業(yè)務信道資源，且所述物理信道資源對應于副載波與OFDM符號的組合；用于產生至少一個消息的裝置；編碼所述至少一個消息以產生至少一個消息符號的裝置；及發(fā)射器，其經配置以在所述經指派物理信道資源的至少一部分上傳輸所述至少一個消息。
21. 根據權利要求19所述的設備，其進一步包括用于控制所述至少一個消息的功率密度的裝置。
22. 根據權利要求20所述的設備，其中所述用于指派的裝置包括用于部分地基于跳頻算法來指派的裝置。
23. 根據權利要求20所述的設備，其中所述邏輯控制信道資源包括信道樹的節(jié)點，且所述用于指派的裝置包括將所述節(jié)點映射到副載波及OFDM符號的裝置。
24. 根據權利要求23所述的設備，其中所述用于映射的裝置包括用于部分地基于跳頻算法來映射所述節(jié)點的裝置。
25. 根據權利要求20所述的設備，其中所述邏輯控制信道資源包括可在最小值與最大值之間變化的一數目的邏輯資源，且其中所述用于指派的裝置包括用于選擇一數目的邏輯資源用于控制信道資源的裝置。
全文摘要
可在正交頻分多址(OFDMA)通信系統(tǒng)中使用共享信令信道將信令、確認及功率控制消息提供到所述系統(tǒng)內的接入終端。所述共享信令信道可包括可指派到副載波、OFDM符號或其組合的保留邏輯資源。
文檔編號H04L27/26GK101347017SQ200680048832
公開日2009年1月14日申請日期2006年10月27日優(yōu)先權日2005年10月27日
發(fā)明者阿列克謝·戈羅霍夫, 阿莫德·卡恩德卡爾申請人:高通股份有限公司

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