專利名稱：通過接入信道高效發(fā)送信號的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
概括地說，本發(fā)明涉及無線通信，具體地說，本發(fā)明涉及多址無線通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸。
背景技術(shù)：
接入終端在反向鏈路上采用接入信道跟接入點進行初始聯(lián)系。接入終端可以發(fā)起接入嘗試，以請求專用信道、注冊或者進行切換等等。在發(fā)起接入嘗試之前，接入終端從下行鏈路信道接收信息，以確定來自附近接入點的最強信號強度，并獲取下行鏈路時機。然后，接入終端可以對給定接入點在廣播信道上傳輸?shù)呐c控制該接入終端的接入嘗試的參數(shù)的選擇有關(guān)的信息進行解碼。
在一些無線通信系統(tǒng)中，接入信道既指探測消息也指提交的消息。在其它無線通信系統(tǒng)中，接入信道僅指探測消息。一旦該探測消息得以確認，就對控制接入終端的接入嘗試的消息進行傳輸。
在正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)中，接入終端通常把要在接入信道上傳輸?shù)慕尤雮鬏敺殖汕皩Тa傳輸和凈荷傳輸兩部分。為了防止在接入前導碼傳輸期間由于在反向鏈路上缺少精密時機選擇而造成的小區(qū)內(nèi)干擾，可以將基于CDM的傳輸與其它剩余的傳輸(即，業(yè)務(wù)、控制和接入凈荷)時分復(fù)用在一起。為了接入該系統(tǒng)，接入終端于是從一組PN序列中隨機地選擇一個PN序列并將它在接入時隙中作為其前導碼進行發(fā)送。
接入點搜索可以在接入時隙中傳輸?shù)娜魏吻皩Тa(即，所有可能的PN序列)。接入前導碼傳輸性能是從沖突概率、誤檢測概率和誤警概率這幾個方面予以度量的。沖突概率指的是由多個接入終端在相同接入時隙中選擇一個特定的偽隨機序列(PN)作為各自前導碼的概率。這一概率與可用前導碼序列的數(shù)量成反比例。誤檢測概率指的是基站未檢測出所傳輸?shù)腜N序列的概率。誤警概率指的是當實際上并未傳輸前導碼時由接入點錯誤地聲稱已傳輸了前導碼的概率。這一概率隨著可用前導碼的數(shù)量而增加。
然后，接入點發(fā)送所檢測到的各前導碼的確認消息。確認消息可以包括所檢測到的PN序列、時間偏移校正和用于接入凈荷傳輸?shù)男诺浪饕?。然后，PN序列已得到確認的那些接入終端終止就可以使用所分得的資源發(fā)送相應(yīng)的接入凈荷。
因為接入點并不能預(yù)先獲知接入終端在系統(tǒng)中的位置(即，它的功率需求、緩沖等級或服務(wù)質(zhì)量是什么)，所以，以足夠高的功率等級對確認消息進行廣播，以使給定小區(qū)內(nèi)的所有接入終端都可以解碼該消息。由于該廣播確認需要不成比例量的傳輸功率和/或頻率帶寬來關(guān)閉鏈路，所以效率較低。因此，需要更高效地將確認消息發(fā)送到給定小區(qū)內(nèi)的接入終端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例在前導碼傳輸過程中使廣播確認信道的使用量最小化。本發(fā)明的實施例還解決了如何在接入前導碼傳輸期間將關(guān)于前向鏈路信道質(zhì)量的信息高效地通過接入信道進行發(fā)送這一問題。
在一個實施例中，描述了用于傳輸信道質(zhì)量指示符同時將廣播信道的使用量最小化的裝置和方法。確定被觀測的傳輸信號的前向鏈路幾何狀況(geometry)的度量。根據(jù)所述被觀測的傳輸信號，確定信道質(zhì)量值的指示符。從多組接入序列內(nèi)的一組中隨機地選擇一個接入序列，其中，所述多組接入序列中的每一組對應(yīng)于信道質(zhì)量值的不同范圍。
可以根據(jù)數(shù)據(jù)信道上的被觀測的導頻信號、噪聲和/或業(yè)務(wù)，確定前向鏈路幾何狀況的度量。所述多組接入序列中的多個接入序列不均勻地分布。在一個實施例中，將接入序列進行分配，以反映在接入點周圍的接入終端的分布情況。在另一實施例中，將接入序列與接入終端的數(shù)量成比例地進行分配，這些接入終端需要給定量的功率以將確認指示符發(fā)送到接入終端。
在另一實施例中，描述了一種用于將多個接入序列進行劃分的方法。對位于接入點周圍的多個接入終端的概率分布進行確定。根據(jù)CQI值處于預(yù)定范圍內(nèi)的多個接入終端，確定該概率分布。根據(jù)該概率分布，分配接入序列組?？梢愿鶕?jù)位于接入點周圍的接入終端的分布變化，重新分配接入序列。
在另一實施例中，描述了一種用于傳輸檢測到的接入序列的確認的裝置和方法。接收到一個接入序列?？梢栽诖鎯τ诖鎯ζ髦械牟樵儽碇胁檎以摻尤胄蛄?，以確定給定的接入終端的至少一個屬性(根據(jù)接入序列)。該屬性可以是諸如信道質(zhì)量指示符、緩沖等級和服務(wù)質(zhì)量指示符之類的信息。然后，將信息傳輸?shù)浇尤虢K端，其中，該信息與該屬性相匹配并且一致。所傳輸?shù)男畔⒖梢园ù_認指示符。可以通過共用信令信道(SSCH)傳輸該確認指示符。
下面將進一步詳細描述本發(fā)明的各方面和實施例。


通過下面參照附圖給出的詳細描述，本發(fā)明的特征和本質(zhì)將變得更加顯而易見，在所有附圖中，相同的標記表示相同的部件或步驟，其中圖1示出了發(fā)射機和接收機的框圖；圖2示出了接入探測消息結(jié)構(gòu)和接入探測序列；圖3示出了接入終端和接入點之間的傳統(tǒng)呼叫流；圖4示出了本發(fā)明的一個避免使用廣播確認的實施例；圖5示出了一個采用均勻間隔劃分的小區(qū)；圖6的示意圖給出了基于量化CQI值的加權(quán)分區(qū)；圖7示出了在存儲器中存儲的表，該表根據(jù)多種因素將接入序列組劃分成多個接入序列子組；以及圖8示出了動態(tài)地分配接入序列的過程。
具體實施例方式
這里使用的“示例性的”一詞意味著“用作例子、例證或說明”。這里被描述為“示例性”的任何實施例或設(shè)計不應(yīng)被解釋為比其它實施例或設(shè)計更優(yōu)選或更具優(yōu)勢。
本發(fā)明針對單個包采用多種調(diào)制方案所描述的技術(shù)可以用于各種通信系統(tǒng)中，如，正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)、碼分多址(CDMA)系統(tǒng)、時分多址(TDMA)系統(tǒng)、頻分多址(FDMA)系統(tǒng)、基于正交頻分復(fù)用(OFDM)的系統(tǒng)、單輸入單輸出(SISO)系統(tǒng)、多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)等等。這些技術(shù)可以用于采用增量冗余(IR)的系統(tǒng)，也可以用于未采用IR的系統(tǒng)(如，僅僅重復(fù)數(shù)據(jù)的系統(tǒng))。
本發(fā)明的實施例通過讓接入終端在前導碼傳輸期間指明諸如前向鏈路信道質(zhì)量(即，CQI)、緩沖等級需求、服務(wù)質(zhì)量需求等之類的參數(shù)，從而避免使用廣播確認。通過讓接入終端指明前向鏈路信道質(zhì)量，接入點可以在信道上采用對于給定的接入終端或接入終端組適當大小的功率，傳輸每個確認。在向一組接入終端傳輸確認消息的情況下，將確認消息發(fā)送到曾指明相同或相似CQI值(在某一范圍內(nèi))的多個接入終端。本發(fā)明的實施例還解決了如何在接入前導碼傳輸期間在接入信道上有效發(fā)送CQI這一問題。
“接入終端”指的是向用戶提供語音和/或數(shù)據(jù)連通性的設(shè)備。接入終端可以連接到諸如筆記本電腦或臺式計算機之類的計算設(shè)備，或者，它可以是諸如個人數(shù)字助理之類的獨立設(shè)備。接入終端還可以被稱為用戶站、用戶單元、移動站、無線設(shè)備、移動電話、遠程站、遠程終端、用戶終端、用戶代理或用戶設(shè)備。用戶站可以是便攜式電話、PCS電話、無繩電話、會話啟動協(xié)議(SIP)電話、無線本地環(huán)路(WLL)站、個人數(shù)字助理(PDA)、具有無線連接功能的手持設(shè)備或者連接到無線調(diào)制器的其它處理設(shè)備。
“接入點”指的是在接入網(wǎng)中通過空中接口穿過一個或多個扇區(qū)與接入終端或其它接入點進行通信的設(shè)備。接入點在接入終端和接入網(wǎng)的其它部分(可以包括IP網(wǎng)絡(luò))之間起到路由器的作用，它將接收到的空中接口幀轉(zhuǎn)換為IP分組。接入點還可以協(xié)助對該空中接口的屬性的管理。接入點可以由基站、基站的扇區(qū)和/或基站收發(fā)機(BTS)和基站控制器(BSC)組成。
圖1示出了無線通信系統(tǒng)200中的發(fā)射機210和接收機250的框圖。在發(fā)射機210處，TX數(shù)據(jù)處理器220從數(shù)據(jù)源212接收數(shù)據(jù)分組。TX數(shù)據(jù)處理器220依照為每個數(shù)據(jù)分組選定的模式而對該數(shù)據(jù)分組進行處理(如，格式化、編碼、分區(qū)、交織和調(diào)制)，并為該分組生成T個數(shù)據(jù)符號塊。為每個數(shù)據(jù)分組選出的模式可以指明(1)分組大小(即，該分組的信息比特的位數(shù))，以及(2)該分組的每個數(shù)據(jù)符號塊所采用的碼率和調(diào)制方案的特定組合?？刂破?30基于所選的模式，針對每個數(shù)據(jù)分組控制數(shù)據(jù)源212和TX數(shù)據(jù)處理器220。TX數(shù)據(jù)處理器220提供一連串的數(shù)據(jù)符號塊(如，每幀一塊)，其中，每個分組的塊可以與其它一個或多個分組的塊相互交織。
發(fā)射機單元(TMTR)222從TX數(shù)據(jù)處理器220接收這一連串的數(shù)據(jù)符號塊，并生成調(diào)制信號。發(fā)射機單元222將導頻符號和數(shù)據(jù)符號復(fù)用(如，利用時分、頻分和/或碼分復(fù)用)在一起，并獲取傳輸符號流。每個傳輸符號可以是數(shù)據(jù)符號、導頻符號或信號值為0的空符號。如果系統(tǒng)采用OFDM，則發(fā)射機單元222可以執(zhí)行OFDM調(diào)制。發(fā)射機單元222生成時域采樣流，還對該采樣流進行處理(如，轉(zhuǎn)換為模擬、上變頻、濾波和放大)，以生成調(diào)制信號。然后，將該調(diào)制信號從天線224進行發(fā)射，并經(jīng)由通信信道傳輸?shù)浇邮諜C250。
在接收機250處，天線252接收該傳輸信號，并將所接收的信號提供到接收機單元254(RCVR)。接收機單元254將所接收到的信號進行修整、數(shù)字化及預(yù)處理(如，OFDM解調(diào))，以獲取接收數(shù)字符號和接收導頻符號。接收機單元254向檢測器256提供該接收數(shù)據(jù)符號，并向信道估計器258提供該接收導頻符號。信道估計器258處理該接收導頻符號，并提供通信信道的信道估計(如，信道增益估計和SINR估計)。檢測器256利用該信道估計對接收數(shù)據(jù)符號進行檢測，并且向RX數(shù)據(jù)處理器260提供檢測數(shù)據(jù)符號。該檢測數(shù)據(jù)符號可以由用于形成數(shù)據(jù)符號的編碼比特的對數(shù)似然比(LLR)來表示(如下所述)，或者由其它表示形式表示。一旦針對給定的數(shù)據(jù)分組獲取到新的檢測數(shù)據(jù)符號塊，則RX數(shù)據(jù)處理器260就處理(如，解交織和解碼)針對該分組所獲取的所有檢測數(shù)據(jù)符號，并向數(shù)據(jù)接收機262提供解碼分組。RX數(shù)據(jù)處理器260還檢查該解碼分組，并提供分組狀態(tài)，該分組狀態(tài)指示該分組的解碼是正確還是出錯。
控制器270從信道估計器258接收信道估計，并從RX數(shù)據(jù)處理器260接收分組狀態(tài)。控制器270根據(jù)該信道估計為要傳輸?shù)南乱粩?shù)據(jù)分組選擇模式?？刂破?70還匯集反饋信息。該反饋信息由TX數(shù)據(jù)處理器282進行處理，由發(fā)射機單元284進行進一步修整，然后經(jīng)由天線252發(fā)送到發(fā)射機210。
在發(fā)射機210處，通過天線224從接收機250接收該傳輸信號，由接收機單元242對其進行修整，再由RX數(shù)據(jù)處理器244進行處理，從而恢復(fù)由接收機250發(fā)送的反饋信息?？刂破?30獲取所收到的反饋信息，利用ACK/NAK對將要發(fā)送到接收機250的分組的IR傳輸進行控制，并使用所選定的模式對要發(fā)送到接收機250的下一個數(shù)據(jù)分組進行處理?？刂破?30和270分別控制發(fā)射機210和接收機250處的操作。存儲單元232和272分別存儲由控制器230和270所使用的程序代碼和數(shù)據(jù)。
圖2示出了接入探測消息結(jié)構(gòu)和接入探測序列200。在圖2中，示出了Ns個探測序列，其中每個探測序列有Np個探測消息。媒體接入控制層(MAC)協(xié)議通過指示物理層傳輸探測消息來傳輸接入探測消息。利用該指令，接入信道MAC協(xié)議向物理層提供很多元素，包括但并不限于功率等級、接入序列標識、該接入探測消息要傳輸?shù)降纳葏^(qū)的導頻PN、時間偏移域和控制字段域。以遞增的功率傳輸一個序列中的每個探測消息，直到接入終端接收到接入準許為止。如果該協(xié)議接收到的是去激活(deactivate)命令，或者已經(jīng)傳輸了每個序列的最大數(shù)量的探測消息，則終止傳輸。在傳輸所有探測序列的第一個探測消息之前，接入終端進行持續(xù)測試，其用于控制接入信道上的擁塞。
圖3示出了接入終端和接入點300之間的傳統(tǒng)呼叫流。接入終端304從一組PN序列中隨機地選擇一個前導碼或PN序列，然后在接入時隙將該前導碼發(fā)送到接入點312(308)。在收到后，接入點312于是針對每個檢測到的前導碼，發(fā)送包括廣播確認的接入準許(316)。該確認是以較高功率傳輸?shù)膹V播確認，該功率足以使給定小區(qū)內(nèi)的所有接入終端解碼該廣播確認。我們認為這是有必要的，因為接入點并不能預(yù)先獲知接入終端在系統(tǒng)中的位置，因此也不知道該接入終端對廣播確認進行解碼所需的功率等級。一旦接收到該接入準許(316)，則接入終端304依照該接入準許中分配的已定義資源發(fā)送凈荷(320)。
由于上面所描述的廣播確認傳輸為了關(guān)閉鏈路需要不成比例的量的傳輸功率和/或頻率帶寬，因此，相對來說效率較低。圖4示出了避免使用廣播確認的實施例400。接入終端觀測到來自接入點的傳輸(408)。在觀測中，該接入終端確定它所接收的傳輸?shù)墓β省＿@類觀測通常包括確定前向鏈路信道質(zhì)量，該前向鏈路信道質(zhì)量來自被觀測的獲取導頻信號傳輸或作為共用信令信道(SSCH)一部分的導頻傳輸。
然后，接入終端404從一組接入序列中隨機地選擇一個前導碼或接入序列，并且將前導碼410發(fā)送到接入點412。該前導碼與前向鏈路信道質(zhì)量(CQI)的一些消息一起進行傳輸。CQI信息可以在該前導碼內(nèi)傳輸，或者附加在該前導碼上進行傳輸。在另一個實施例中，從多組接入序列中隨機地選擇一個接入序列，其中，每組接入序列被指定對應(yīng)著CQI值的一個范圍。例如，前向鏈路信道質(zhì)量標識可以是被觀測導頻信號功率。該被觀測導頻信號功率可以根據(jù)一組預(yù)定的值量化為CQI值。因此，給定范圍的接收導頻信號功率可以對應(yīng)于一個給定的CQI值。因此，接入點412可以通過接入終端所選的接入序列，確定給定接入終端的CQI。
因為接入終端在它初始接入接入點412的嘗試過程中發(fā)送前向鏈路信道質(zhì)量的指示符，所以接入點412知道在信道上傳輸每個確認416所需的信息，其中，采用對于指定的接入終端404而言適當?shù)墓β蕚鬏斆總€確認。在一個實施例中，該確認消息可以發(fā)送到一組具有相同或相似CQI值的接入終端。這可以通過使用SSCH來實現(xiàn)。因此，根據(jù)接入終端成功接收到傳輸所需的功率等級，接入點在SSCH消息的適當部分中發(fā)送該確認消息。
除CQI信息之外，接入終端還可以在初始接入階段期間發(fā)送其它有用的信息。例如，接入終端可以發(fā)送緩沖等級指示符，以指明該接入終端打算發(fā)送到接入點的數(shù)據(jù)量。利用這些消息，接入點可以適當?shù)卮_定初始資源分配量。
接入終端還可以發(fā)送關(guān)于優(yōu)先組或服務(wù)質(zhì)量的信息。該信息可以用于在接入點能力有限或系統(tǒng)過載的情況下將接入終端進行優(yōu)先級排序。
一旦接入終端接收到接入準許消息，則接入終端404根據(jù)該接入準許消息中定義的資源發(fā)送凈荷420。通過在初始接入階段期間接收附加信息，接入點可以利用所知的CQI、緩沖等級和服務(wù)質(zhì)量信息作為接入準許消息的一部分。
圖5示出了采用均勻間隔劃分的小區(qū)500。該小區(qū)劃分為若干區(qū)域R，其中通過觀測度量落在給定范圍內(nèi)的概率定義每個區(qū)域。在一個實施例中，采用前向鏈路幾何形狀的觀測。例如，可以采用諸如C/I之類的度量，其中，C是接收導頻功率，I是觀測噪聲。還可以采用C/(C+I)。換句話說，所用的某度量標準利用了觀測信號功率和噪聲。這些觀測度量對應(yīng)于給定的CQI值或值域，因此它可以定義區(qū)域。例如，區(qū)域R1定義的區(qū)域的CQI值對應(yīng)著功率和/或噪聲等級大于P1。區(qū)域R2定義的區(qū)域的CQI值對應(yīng)著功率和/或噪聲等級滿足P2＞R2＞P1。類似地，區(qū)域R3定義的區(qū)域的CQI值對應(yīng)著功率和/或噪聲等級滿足P3＞R3＞P2，等等。區(qū)域RN-1具有的CQI值所對應(yīng)的功率和/或噪聲等級落在范圍Px＞RN-1＞Py內(nèi)。類似地，區(qū)域RN具有的CQI值所對應(yīng)的功率和/或觀測噪聲等級小于Px。
理論上講，通過選擇N個可能的前導碼序列中的一個進行傳輸，就可以傳送最多l(xiāng)og2(N)比特的信息。例如，當N＝1024時，可以傳送log2(1024)＝10比特。因此，通過選擇傳輸哪個前導碼序列，可以把依賴于用戶的信息嵌入為前導碼傳輸?shù)囊徊糠帧?br> 一種常用的技術(shù)是將這N個前導碼序列劃分成M個不同的集合，標記為{1，2，…，M}。選擇并傳輸一個適當集合中的一個序列，以發(fā)送log2(M)個可能性(即，log2(M)比特)中的一個。例如，為了發(fā)送消息索引k∈{1，2，…，M)}，(隨機地)選擇第k個集合中的一個序列并傳輸。假設(shè)在接收機處得以正確檢測，則可以根據(jù)所接收到的序列所屬的集合的索引獲取該傳輸信息(即，該log2(M)比特消息)。
在均勻劃分策略中，N個前導碼序列均勻地劃分到M個組中(即，每組包括N/M個序列)。根據(jù)所測量的CQI值，從一個適當?shù)募现羞x擇一個前導碼序列并進行傳輸。然后，沖突概率就依賴于所測量的CQI值和同時進行的接入嘗試的數(shù)量的映射/量化。
可以通過考慮CQI的簡單的2級量化(即，M＝2)來說明這一點，這種情況下Pr(M(CQI)＝1)＝α和Pr(M(CQI)＝1)＝α，其中，M(x)是將所測量的CQI值映射到這兩級之一上的量化函數(shù)。
利用均勻接入序列劃分，將N個前導碼序列劃分到兩個集合中，其中，每個集合包括N/2個序列。例如，假設(shè)有兩個接入嘗試同時進行(即，在每個接入時隙中正好有兩個接入終端試圖接入該系統(tǒng))。沖突概率由下面的公式表示α21(N2)+(1-α)21(N2)]]>由于概率α2，這兩個接入終端都想發(fā)送M＝1(即，它們都將CQI等級量化為1)。由于有N/2個前導碼序列要從第一組中選出，所以沖突概率(表示這兩個接入終端都從這一集合中選擇它們的序列)是1/(N/2)。依照相同的邏輯，也可以導出其它集合的沖突概率。
因此，總的沖突概率取決于參數(shù)α和同時接入嘗試的數(shù)量。該接入沖突可以高達2/N(α＝0，1)，或者低至1/N(α＝0.5)。因此，在這種情況下，α的最佳選擇為0.5。但是，產(chǎn)生α＝0.5的CQI量化函數(shù)是否是所期望的函數(shù)是不清楚的。
接入點將根據(jù)CQI等級所指示的關(guān)閉鏈路所需要的功率等級來傳輸信道確認。在這一實例中，由于概率α，接入點要以對應(yīng)于廣播信道的功率進行傳輸；而由于概率1-α，接入點可以低一些的功率進行傳輸。因此，由于α＝0.5，則接入點有一半時間用來廣播信道確認。另一方面，通過選擇α＝0.5，接入點被迫以較低頻率廣播該信道確認，但是卻導致在剩余時間里傳輸功率增高和總的沖突概率增高。
圖6的示意圖示出了基于量化CQI值的加權(quán)劃分600。不是將區(qū)域劃分為均勻空間的多個區(qū)域，而是根據(jù)加權(quán)的量化CQI值進行劃分。通過對這些區(qū)域進行加權(quán)，接入終端處于某個區(qū)域中的幾率就較大(即，較高的群集函數(shù)，mass function)，則這樣的區(qū)域中有額外的前導碼序列可供使用。例如，區(qū)域604、608和612是較大的區(qū)域，可以相應(yīng)有較大數(shù)量的可用接入序列。相反，區(qū)域616和620是較小的區(qū)域，意味著存在較小數(shù)量的用戶，因此可用接入序列較少。因此，可以預(yù)先知道關(guān)于給定小區(qū)中的特定范圍內(nèi)的C/I或接收功率的分配，再對區(qū)域進行劃分。可以預(yù)料到，地理區(qū)域并不總是代表給定CQI范圍內(nèi)用戶集中的區(qū)域。相反地，非均勻間隔的圖形表示用于給出穿過給定小區(qū)區(qū)域的接入序列的非均勻分布。
在一個實施例中，小區(qū)內(nèi)的接入終端的概率分布可以根據(jù)接入終端隨時間的分布而動態(tài)變化。因此，某些已劃分的區(qū)域可以根據(jù)在一天中給定的時間是否存在接入終端而變得更大或更小，或者根據(jù)給定CQI區(qū)域中存在的接入終端的集中程度進行調(diào)整。
因此，將可用于初始接入的序列劃分成N個分區(qū)。接入終端至少根據(jù)觀測導頻功率和緩沖等級確定用于接入嘗試的分區(qū)?？梢灶A(yù)料到，還可以根據(jù)其它因素來確定該分區(qū)，如，分組大小、業(yè)務(wù)類型、帶寬需要或服務(wù)質(zhì)量。一旦確定了分區(qū)，接入終端利用該分區(qū)上的均勻概率選擇序列ID。在可用于接入的序列中，預(yù)留一個用于活動集操作的子序列，而另一個子序列可以用于初始接入。在一個實施例中，預(yù)留序列0、1和2用于活動集操作，而所有接入序列中的序列3可以用于初始接入。
每一分區(qū)的大小取決于系統(tǒng)信息塊中的接入序列分區(qū)域。這通常是扇區(qū)參數(shù)的一部分。特定分區(qū)編號N包括從低門限(分區(qū)N下限)到高門限(分區(qū)N高上限)范圍內(nèi)的序列標識符。這兩個門限都是通過使用分區(qū)大小確定的，下面的表1部分地給出了分區(qū)大小

因此，在這一實施例中接入終端根據(jù)接入嘗試所處的扇區(qū)的獲取導頻功率和獲取信道時隙中接收到的總功率之比值(以分貝為單位進行表示)選擇導頻等級。導頻門限值根據(jù)系統(tǒng)信息消息中的導頻強度字段域加以確定。
多個實施例描述了一種技術(shù)，由此根據(jù)量化CQI的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來劃分接入序列空間。更具體地說，p＝[p1p2...pM]是該量化CQI值的概率群集函數(shù)(mass function)，其中Pr(CQI＝1)＝p1，Pr(CQI＝2)＝p2，…，Pr(CQI＝M)＝pM)．然后，將該接入序列空間進行劃分，從而得到相似的概率群集函數(shù)。也就是，每個集合中接入序列的數(shù)量與接入序列總數(shù)的比率應(yīng)該是成比例的，從而，
p＝[p1p2...pM](即(N1N,N2N,...,NMN)=(p1,p2,...,pM))]]>其中Nk是集合K∈{1，2，…，M)中接入序列的數(shù)量。
在描述兩級CQI量化函數(shù)的實例中，產(chǎn)生下式Pr(M(CQI)＝1)＝α且Pr(M(CQI)＝2)＝1-α因此，每個集合中的接入序列數(shù)量分別是(α)N和(1-α)N。所得的沖突概率為α21(αN)+(1-α)21((1-α)N)=αN+(1-α)N=1N]]>其是可能最小的沖突概率。
對于更一般的設(shè)置，有M個可能CQI等級和U個同時進行的嘗試，該沖突概率的解析表達式會更復(fù)雜。
在另一實例中，考慮M＝6，U＝8和N＝1024。假設(shè)以4-5分貝的步幅量化CQI值。則該CQI值通過具有下面的概率質(zhì)量函數(shù)
的[-3，1，5，10，15，20]分貝給出。也就是說，用戶將有5％的時間用于報告低于-3分貝的CQI值，有25％的時間用于報告介于-3到1分貝之間的CQI值，等等。然后，接入點可以根據(jù)所報告的CQI值調(diào)整確認信道的功率。
利用該建議的接入序列劃分技術(shù)，則所得的沖突概率近似為2.5％。相比而言，采用均勻接入序列劃分的沖突功率是3.3％。但是，當采用均勻接入序列劃分時，為了得到相近的沖突功率，需要將序列總數(shù)增加25％以達到1280。因此，要搜索的大量接入序列直接轉(zhuǎn)化為高復(fù)雜度和高的誤警概率。
這一劃分策略還可以用于發(fā)送其它信息，如，分組大小、業(yè)務(wù)類型和對接入信道的帶寬請求。當該接入信道(前導碼部分)用作讓用戶回到系統(tǒng)中或請求資源的手段時，這一策略尤其有用。如果知道關(guān)于要傳送的信息的統(tǒng)計信息(如，請求某一業(yè)務(wù)連接(http，ftp，SMS)的時間百分比或通常需要的帶寬等等)，則這一信息可以用于確定接入前導碼序列空間的分區(qū)。
圖7示出了存儲在存儲器中的表700，該表基于不同的因素將接入序列組劃分為接入序列子組。這些因素包括CQI范圍、緩沖等級、服務(wù)質(zhì)量、分組大小、頻率帶寬請求或其它因素。給定子組中的接入序列的數(shù)量最初可以取決于給定小區(qū)內(nèi)用戶的過去集中情況的統(tǒng)計，該統(tǒng)計是根據(jù)所考慮的因素做出的。因此，每個小區(qū)可以針對各種因素的組合具有接入序列的預(yù)定的群集分布。這樣，就使多個用戶選擇相同接入序列的沖突概率最小化了。
在一個實施例中，分配給多種因素組合的接入序列的數(shù)量可以根據(jù)用戶需求的組成的變化而動態(tài)改變。因此，如果大量用戶移動到的某個區(qū)域具有處于給定范圍內(nèi)的CQI和特定量的緩沖等級和其它各種因素，則可以給該區(qū)域分配額外的接入序列。因此，動態(tài)分配接入序列模擬了將沖突概率最小化的最優(yōu)情景。
圖8示出了處理過程800。設(shè)置初始分區(qū)(804)，由此將多個接入序列劃分為多組接入序列。這些組可以基于CQI值的范圍。在一個實施例中，初始設(shè)置可以基于接入序列的均勻分布。在另一個實施例中，初始分區(qū)大小可以基于歷史數(shù)據(jù)。計數(shù)器808計算每個子集中的接入嘗試。該計數(shù)器可以隨時間跟蹤接入嘗試以確定是否存在使用情況或重或輕變化的模式。根據(jù)這一隨時間的接入嘗試，將給定子集中的接入嘗試的期望值更新(812)?？梢杂上旅娴墓奖硎驹撈谕担籈m＝(1-β)Em+βαm(αm-1)其中，Em是期望值；am表示給定子集中接入序列的數(shù)量，以及β是遺忘因子。該遺忘因子遞歸地計算平均值，其將較大的權(quán)重給予較新的數(shù)據(jù)而將較小的權(quán)重給予較舊的數(shù)據(jù)。
根據(jù)該新的期望值，確定新的子集大小(816)。在一個實施例中，該子集大小由下面的公式確定Nm=NEmΣk=1MEm,1≤m≤M]]>其中，Nm是新的子集大小，Ek是第k個子集的“舊的”期望值，m是總共M個子集中的給定子集。
判斷新確定的子集大小是否與先前設(shè)置的子集大小明顯不同(820)。用于判定是否“明顯不同”的門限是可配置的。如果判斷出新確定的子集大小是明顯不同的(824)，則重新設(shè)置該子集大小。否則(828)，維持當前的子集大小(832)。
上面已經(jīng)參照特定的實施例描述了本發(fā)明的各個方面和特征。就本申請中使用的術(shù)語“包含”、“包括”或其它用詞而言，不應(yīng)將其解釋成僅僅包括該術(shù)語后面的組成要素或限定因素。因此，包括一組要素的系統(tǒng)、方法或其它實施例并不僅限于這些要素，而是還可以包括權(quán)利要求中未明確列出或固有的其它要素。
雖然這里參照特定的實施例描述了本發(fā)明，但是需要明白的是，這些實施例是示例性的，并且，本發(fā)明的范圍并不限于這些實施例。對上面所描述的實施例的很多變形、修改、增加和改進都是可能的。可以預(yù)料到，這些變形、修改、增加和改進都落入下面的權(quán)利要求中所述的本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.在無線通信系統(tǒng)中，一種用于確定信道質(zhì)量指示符的方法，所述方法包括確定被觀測的傳輸?shù)亩攘?；至少根?jù)所述被觀測的傳輸?shù)亩攘浚_定信道質(zhì)量的估計；以及從多組接入序列內(nèi)的一組中隨機地選擇一個接入序列，其中，所述多組接入序列對應(yīng)于信道質(zhì)量值的不同范圍，并且其中，所選定的接入序列來自于所述多組接入序列中與所確定的信道質(zhì)量估計相對應(yīng)的一組接入序列。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定所述度量還包括確定被觀測的導頻信號的功率。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定所述信道質(zhì)量估計還包括確定收到的導頻功率和噪聲之比。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定所述信道質(zhì)量估計還包括確定收到的導頻功率與收到的導頻功率及噪聲的總和之比。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多組接入序列中的多個接入序列是不均勻分布的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括發(fā)送所選定的接入序列。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中的發(fā)送還包括依照頻分復(fù)用(FDM)方案進行發(fā)送。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中的發(fā)送還包括依照碼分復(fù)用(CDM)方案進行發(fā)送。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中的發(fā)送還包括依照正交頻分多址(OFDMA)方案進行發(fā)送。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中的選擇還包括選擇指示接入終端需求的信息。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中的選擇信息還包括選擇信息緩沖等級要求、服務(wù)質(zhì)量需求、前向鏈路信道質(zhì)量指示符。
12.在無線通信系統(tǒng)中，一種用于確定信道質(zhì)量指示符的裝置，所述裝置包括接收機，用于接收被觀測的傳輸；處理器，用于確定所述被觀測的傳輸?shù)亩攘浚⑶抑辽俑鶕?jù)所述被觀測的傳輸?shù)亩攘看_定信道估計；存儲單元，用于存儲多組接入序列，其中，所述多組接入序列對應(yīng)于信道質(zhì)量值的不同范圍；以及選擇器，用于從所述多組接入序列內(nèi)的一組中隨機地選擇一個接入序列，該組接入序列對應(yīng)于所確定的信道質(zhì)量值。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，所述處理器還包括確定收到的導頻功率與噪聲之比。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，所述多組接入序列中的多個接入序列是不均勻分布的。
15.如權(quán)利要求12所述的裝置，還包括發(fā)射機，用于發(fā)送所選定的接入序列。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述發(fā)射機還用于依照頻分復(fù)用(FDM)方案進行發(fā)送。
17.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述發(fā)射機還用于依照碼分復(fù)用(CDM)方案進行發(fā)送。
18.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述發(fā)射機還用于依照正交頻分多址(OFDMA)方案進行發(fā)送。
19.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述選擇器還用于選擇指示接入終端需求的信息。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其中，所述指示接入終端需求的信息包括緩沖等級、服務(wù)質(zhì)量需求、前向鏈路信道質(zhì)量指示符。
21.在無線通信系統(tǒng)中，一種用于確定信道質(zhì)量指示符的裝置，包括下列模塊功率等級確定模塊，用于確定被觀測的傳輸?shù)墓β实燃?；CQI值確定模塊，用于根據(jù)所述被觀測的傳輸?shù)墓β实燃壌_定CQI值；以及接入序列選擇模塊，用于從多組接入序列內(nèi)的一組中隨機地選擇一個接入序列，其中，所述多組接入序列對應(yīng)于CQI值的不同范圍，并且其中，所選定的接入序列來自于所述多組接入序列中與所確定的CQI值相對應(yīng)的一組接入序列。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中，功率等級確定模塊還包括用于確定被觀測的導頻信號的功率等級的模塊。
23.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中，所述多組接入序列中的多個接入序列是不均勻分布的。
24.如權(quán)利要求21所述的裝置，還包括用于發(fā)送所選定的接入序列的模塊。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中，用于發(fā)送的模塊還包括用于依照頻分復(fù)用(FDM)方案進行發(fā)送的模塊。
26.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中，用于發(fā)送的模塊還包括用于依照碼分復(fù)用(CDM)方案進行發(fā)送的模塊。
27.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中，用于發(fā)送的模塊還包括用于依照正交頻分復(fù)用(DFDM)方案進行發(fā)送的模塊。
28.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中，用于發(fā)送的模塊還包括用于依照正交頻分多址(OFDMA)方案進行發(fā)送的模塊。
29.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中的選擇還包括用于選擇指示接入終端需求的信息的模塊。
30.如權(quán)利要求29所述的裝置，其中，用于選擇信息的模塊還包括選擇關(guān)于緩沖等級要求、服務(wù)質(zhì)量需求和/或前向鏈路信道質(zhì)量指示符的信息。
31.在無線通信系統(tǒng)中，一種用于發(fā)送關(guān)于接入終端要求的信息的方法，所述方法包括確定被觀測的導頻信號的接收功率等級；根據(jù)所述接收功率等級確定CQI值；以及從多組接入序列內(nèi)的一組中隨機地選擇一個接入序列，其中，所述多組接入序列對應(yīng)于多個預(yù)定因素。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述預(yù)定因素包括CQI值的一個或多個范圍、緩沖等級的范圍、分組大小、業(yè)務(wù)類型、頻率帶寬要求以及服務(wù)質(zhì)量指示符的范圍。
33.在無線通信系統(tǒng)中，一種用于傳送信道質(zhì)量指示符(CQI)的方法，所述方法包括確定被觀測的導頻信號的功率等級；根據(jù)所述被觀測的導頻信號的功率等級確定CQI值；從多組接入序列內(nèi)的一組中隨機地選擇一個接入序列，其中，所述多組接入序列對應(yīng)于不同的CQI值；將所述CQI值附加到所選定的接入序列上；以及傳輸所述接入序列和CQI值。
34.一種用于對多個接入序列進行劃分的方法，所述方法包括確定位于接入點周圍的多個接入終端的概率分布，其中，所述概率分布是多個接入終端的函數(shù)，所述多個接入終端分成多個子組，其中，根據(jù)預(yù)定范圍內(nèi)的CQI值對每個子組進行分類；以及與所述概率分布成比例地分配多組接入序列。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，還包括根據(jù)位于所述接入點周圍的接入終端的分布的變化，重新分配接入序列。
36.在無線通信系統(tǒng)中，一種用于傳輸關(guān)于接入終端要求的信息的裝置，所述裝置包括接收功率等級確定模塊，用于確定被觀測的導頻信號的接收功率等級；CQI值確定模塊，用于根據(jù)所述接收功率等級確定CQI值；以及接入序列選擇模塊，用于從多組接入序列內(nèi)的一組中隨機地選擇一個接入序列，其中，所述多組接入序列對應(yīng)于多個預(yù)定因素。
37.如權(quán)利要求31所述的裝置，其中，所述預(yù)定因素包括CQI值的一個或多個范圍、緩沖等級的范圍、分組大小、業(yè)務(wù)類型、頻率帶寬要求和服務(wù)質(zhì)量指示符的范圍。
38.在無線通信系統(tǒng)中，一種用于傳送信道質(zhì)量指示符(CQI)的裝置，所述裝置包括功率等級確定模塊，用于確定被觀測的導頻信號的功率等級；CQI值確定模塊，用于根據(jù)所述被觀測的導頻信號的功率等級確定CQI值；接入序列選擇模塊，用于從多組接入序列內(nèi)的一組中隨機地選擇一個接入序列，其中，所述多組接入序列對應(yīng)于不同的CQI值；用于將所述CQI值附加到所選定的接入序列上的模塊；以及用于傳輸所述接入序列和CQI值的模塊。
39.一種用于對多個接入序列進行劃分的裝置，所述裝置包括概率分布確定模塊，用于確定位于接入點周圍的多個接入終端的概率分布，其中，所述概率分布是多個接入終端的函數(shù)，所述多個接入終端分成多個子組，其中，根據(jù)預(yù)定范圍內(nèi)的CQI值對每個子組進行分類；以及用于與所述概率分布成比例地分配多組接入序列的模塊。。
40.如權(quán)利要求34所述的裝置，還包括根據(jù)位于所述接入點周圍的接入終端的分布的變化重新分配接入序列的模塊。
41.在無線通信系統(tǒng)中，一種用于傳輸檢測到的接入序列的確認的方法，所述方法包括接收一個接入序列；根據(jù)所述接入序列，確定給定接入終端的至少一個屬性；以及傳輸與所述至少一個屬性相匹配的信息。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其中，所述屬性是信道質(zhì)量指示符、緩沖等級指示符、優(yōu)先級指示符和服務(wù)質(zhì)量指示符中的至少一個。
43.如權(quán)利要求41所述的方法，其中，所述傳輸信息還包括傳輸確認的指示符。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，還包括在共用信令信道(SSCH)上傳輸確認的指示符。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其中，所述確認的指示符包括在特定的一段共用信令信道(SSCH)中，其中，根據(jù)成功接收確認的指示符所需的發(fā)射功率，劃分該段共用SSCH。
46.在無線通信系統(tǒng)中，一種包括N個維度的存儲介質(zhì)，其中，所述多個維度中的至少一個維度包括將接入序列與信道質(zhì)量指示符相關(guān)聯(lián)起來的數(shù)據(jù)。
47.如權(quán)利要求46所述的存儲介質(zhì)，還包括一個維度，其包括將接入序列與緩沖等級關(guān)聯(lián)起來的數(shù)據(jù)。
48.如權(quán)利要求46所述的存儲介質(zhì)，還包括一個維度，其包括將接入序列和分組大小關(guān)聯(lián)起來的數(shù)據(jù)。
49.如權(quán)利要求46所述的存儲介質(zhì)，還包括一個維度，其包括將接入序列和業(yè)務(wù)類型關(guān)聯(lián)起來的數(shù)據(jù)。
50.如權(quán)利要求46所述的存儲介質(zhì)，還包括一個維度，其包括將接入序列和服務(wù)質(zhì)量指示符關(guān)聯(lián)起來的數(shù)據(jù)。
51.如權(quán)利要求46所述的存儲介質(zhì)，還包括一個維度，其包括將接入序列和關(guān)于頻率帶寬的要求關(guān)聯(lián)起來的數(shù)據(jù)。
52.在無線通信系統(tǒng)中，一種用于傳輸檢測到的接入序列的確認的裝置，所述裝置包括接收模塊，用于接收一個接入序列；確定模塊，用于根據(jù)所述接入序列確定給定接入終端的至少一個屬性；以及傳輸模塊，用于傳輸與所述至少一個屬性相匹配的信息。
53.如權(quán)利要求52所述的裝置，其中，所述屬性是信道質(zhì)量指示符、緩沖等級指示符、優(yōu)先指示符和服務(wù)質(zhì)量指示符中的至少一個。
54.如權(quán)利要求52所述的裝置，其中，用于傳輸信息的模塊還包括傳輸確認的指示符。
55.如權(quán)利要求54所述的裝置，還包括用于在共用信令信道(SSCH)上傳輸確認指示符的模塊。
56.如權(quán)利要求54所述的裝置，其中，所述確認指示符包括在特定的一段共用信令信道(SSCH)中，其中，根據(jù)成功接收確認指示符所需的發(fā)射功率劃分該段共用SSCH。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種用于傳輸信道質(zhì)量指示符同時使廣播信道使用量最小化的裝置和方法。確定被觀測的傳輸信號的前向鏈路的幾何學度量。根據(jù)所述被觀測的傳輸信號，確定信道質(zhì)量值的指示符。從多組接入序列內(nèi)的一組中隨機地選擇一個接入序列，其中，所述多組接入序列中的每一組對應(yīng)于信道質(zhì)量值的不同范圍。
文檔編號H04W72/08GK101023702SQ200580031592
公開日2007年8月22日 申請日期2005年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月21日
發(fā)明者阿若克·蘇提望, 愛德華·哈里森·蒂格, 亞歷克瑟·戈羅霍夫 申請人:高通股份有限公司