专利名称：具有应答映射的arq通信系统和方法
技术领域：
本发明涉及通信系统和运行该系统的方法。对于像蜂窝通信系统(诸如UMTS(通用移动电信系统)和CDMA2000)这样的利用应答(ARQ)的分组数据系统，本发明具有特定的但不是排他的应用。
在UMTS中，可以使用压缩模式，其中专用物理信道(DPCH)具有专门创建的发送间隙，以允许用户设备(UE)进行其它测量(例如，有利于越区切换到诸如GSM那样的运行在另一个频率的系统)。这些发送间隙可以是在上行链路或下行链路或同时是这二者。
如果使用ARQ方案，如在高速下行链路分组接入(HSDPA)或增强的上行链路中那样，应答(ACK)或否定应答(NACK)典型地涉及到在预定的时间偏移前应答的相应的数据分组。这意味着，数据分组例如可以在上行链路被发送，但应答处于下行链路的发送间隙中。因此，可能出现关于在ARQ应答与它们所涉及的分组之间的相关性的模糊度。模糊度的风险例如可以通过下列方式而得以减小例如，禁止发送其应答位于发送间隙的任何分组，或允许发送其应答位于发送间隙的任何分组，但要延长时间偏移以使得应答被延时直到发送间隙以后。
上面提到的第一个选项并不总是能最好地利用通信资源，因为它会导致当信道条件是有利时发送被禁止。然而，如果发送间隙仅仅是在一个方向(例如下行链路)(而在另一个方向(例如上行链路)允许连续发送)，则上述的第二选项可能导致关于应答涉及到哪个分组的模糊度。这示于附图的
图1。在图1上，在比如说下行链路信道上发送的三个链接的数据分组A，B和C连同比如说具有发送间隙GP的连续的上行链路一起被显示。斜箭头代表在数据分组与它们的各自的应答ARQ之间的联系，每个应答ARQ具有相对于与它有关的数据分组的预定的时间偏移Toff。ARQ可以是ACK或NACK。在分组A的情形下，ARQA可以容易地与分组A相联系，但在间隙GP后发生的ARQX的情形下，关于它涉及分组B还是分组C则存在着某些模糊度。
本发明的目的是避免在把应答与数据分组相联系时出现的模糊度。
按照本发明的一个方面，提供了运行包括第一站和第二站的通信系统的方法，其中从第一站到第二站的发送包括由数据分组形成的帧，以及从第二站到第一站的发送包括具有用于数据分组的应答区(field)和发送间隙的发送，除了至少当第一映射规则把应答区至少部分地安置在发送间隙时之外，应答区按照第一映射规则被映射到数据分组，以及当第一映射规则把应答区至少部分地安置在发送间隙时，应答区按照第二映射规则被映射到数据分组，其特征在于，在第一方向的发送包括在第一帧和第二帧这二者之一中的单个数据分组，该第一帧的应答区至少部分地出现在按照第一映射规则的发送间隙中，而该第二帧的应答区是在按照第一映射规则的发送间隙后首先出现，以及如果关于第一帧的准则得到满足，则数据分组在第一帧中被发送。
按照本发明的第二方面，提供了运行通信系统的方法，其中在第一方向的发送包括由数据分组形成的帧，以及在第二方向的发送包括基本上连续的发送，该基本上连续的发送具有用于数据分组的应答区和发送间隙，该应答区被映射到数据分组，其特征在于，在第一方向的发送包括在一个其应答区出现在发送间隙的帧和一个其应答区紧接在发送间隙后出现的帧这二者之一中的单个数据分组。
在按照本发明的方法的实施例中，那些其应答紧接地位于发送间隙后的数据分组被禁止发送，这样，紧接在间隙后的应答区可被使用于一个其应答已位于间隙中的分组。
在按照本发明的方法的另一个实施例中，支持更高的数据速率的帧被使用于发送数据分组。
按照本发明的第三方面，提供了一个包括第一站和第二站的通信系统，第一站具有用于在各相应的时间帧中发送数据分组的收发信装置，第二站具有用于接收数据分组和用于发送一个包括用于数据分组的应答区和发送间隙的基本上连续的信号的收发信装置，第一站具有用于把应答区映射到数据分组的装置，其特征在于，第一站具有一个装置，它用于确定发送间隙的发生和根据这样的确定而发送在一个其应答区出现在发送间隙的帧和一个其应答区紧接在发送间隙后出现的帧这二者之一中的单个数据分组。
现在参照附图作为例子描述本发明，其中图1是显示在把应答与数据分组相联系时的模糊度问题的图，
图2是通信系统的实施例的示意性框图，图3是显示解决把应答与数据分组相联系的问题的一个方法的图，以及图4是概述按照本发明的方法的流程图。
在图上，相同的标号被使用来表示相应的特性。
参照图2，图上显示无线通信系统，例如UMTS系统，包括基站BS和多个用户设备(UE)或移动站MS，其中一个移动站显示于图2。移动站能够在基站的射频覆盖区域内漫游，并通过在来自基站的下行链路和来自移动站的上行链路上的扩频信令保持无线通信。正如扩频信令通常那样，几个信号可以同时发送，每个信号具有从一组签名中选择的它自己的签名或扩频码。另外，必须实施功率控制，以防止微弱的信号被较强的信号吞没。因此，基站可以规定移动站在上行链路上可以进行发送的最大功率。
参照图2，基站BS被控制器10控制，它实施在系统维护和发送与接收信号所牵涉到的许多功能。收发信机12被耦合到天线14，用于发送和接收扩频信号。外部数据源16被耦合到基带级18，在其中数据被格式化而成分组。数据分组通过把它们在乘法器20中与签名(例如在控制器10的控制下从代码存储装置22得到的伪随机码)进行相乘而被准备好用于发送。扩频信号被传送到收发信机，用于调制和发送。
在天线处接收到信号的情形下，该信号被解调和通过把解调后的信号与适当的签名相乘而进行去扩频。此后，去扩频的信号被传送到基带级18。
移动站MS被控制器30控制，后者执行在移动站的运行中牵涉到的许多功能，包括发送和接收信号。收发信机32被耦合到天线34，用于发送和接收来自基站BS的扩频信号。人机接口36(包括基带数据格式化和去格式化级、用于输入数据的装置和用于输出数据的装置)被耦合到乘法器38，在其中被提供以在控制器30的控制下从代码存储装置40得到的签名，例如伪随机码。在上行链路上要发送的信号被扩频和被传送到收发信机32以便进行调制和发送。
在天线34处接收到下行链路信号的情形下，该信号被解调和通过把解调后的信号与适当的签名相乘而去扩频。此后，去扩频的信号被传送到人机接口36。
在UMTS的情形下，操作标准需要每个移动站基本上同时发送扩频上行链路信号。这些信号被格式化成接连的帧或其持续时间由系统规定的时隙。两个信号常常被连续地发送，这些是专用物理数据信道DPDCH和专用物理控制信道DPCCH。当没有数据时仅仅发送DPCCH。另外，可以使用“压缩模式”，在其中专用物理信道(DPCH)具有专门创建的发送间隙，以允许用户设备(UE)或移动站MS进行其它测量(例如，促进越区切换到工作在另一个频率上的系统，诸如GSM)。这些发送间隙可以是在上行链路或下行链路或同时在二者。
如图1所示，发送间隙GP可在上行链路发送中提供，以使得移动终端能够测量其它系统。
参照图1，基站BS随时使用下行链路通过高速下行链路分组接入(HSDPA)发送分组数据到所识别的移动站。在UMTS标准下，移动站MS对于接收的每个HSDPA，必须发送应答，或者是肯定(ACK)或者是否定(NACK)应答，这例如取决于循环冗余检验(CRC)计算的结果。应答在每个数据分组后的预定的时间间隔内发送，这样，使基站可以把应答与它的数据分组相联系。然而，如果应答在与上行链路发送时的间隙一致的时间发送，则在应答的联系方面将有模糊度。
按照本发明的方法的一个实施例，通过阻止一个其应答区将映射到紧接在发送间隙GP后的上行链路信号的数据分组的发送而避免这个问题。这被显示于图3。在图3上，基站BS发送链接的数据分组A和B。用于监视上行链路发送的控制器10可确定发送间隙GP将会出现在一个时间点上，在该时间点对于数据分组B正常地发送应答。为了避免与应答相联系的模糊度，控制器禁止数据分组C的发送，该分组的应答区通常首先位于发送间隙GP之后。同时，在接收数据分组的移动站中的控制器30把分组B的应答ARQB的发送延时一个与发送间隙GP相对应的时间段。
然而，这可能并不总是最佳的，因为被遗漏的帧可能支持较高速率的数据分组。所以，在按照本发明的方法的以上的实施例的变例中，紧接在发送间隙后面的应答区被用于一个在直接相应的(按照通常的时间偏移)帧(此后称为第二帧)中发送的分组，或用于一个在其应答位于发送间隙的帧(此后称为第一帧)中发送的分组，其中关于应答区涉及到哪个帧的判决按照预定的准则作出。
有利的是使预定的准则与在第一帧中发送的数据速率相关联。数据速率典型地是涉及缓存器占用率、信道质量、和可得到的发送功率的一项或多项而被识别。数据速率可以由发送站完全自主确定，或由在接收站发信号通知的范围内的发送站局部自主地确定，或由接收站规定。
特别地，如果被确定为可以在第一帧中发送的数据速率大于阈值，则紧接在发送间隙后面的应答区可被规定为与第一帧相关，而如果被确定为可以在第一帧中发送的数据速率小于阈值，则与第二帧相关。
有利地，可将阈值定为近似于数据速率的平均值。这个平均值可以在某个以前的时间段内被预先确定、发信号通知、或计算的。因此，如果可以发送的数据速率在平均值之下，则多半在第二帧中能够发送更高的数据速率。另一方面，如果可以在第一帧中发送的数据速率高于平均值，则多半在第二帧中这样的高的数据速率是不可能的，所以，最好在第一帧中发送分组。
由于数据速率可以是缓存器占用率、信道质量、发送功率和或小区负载的函数，因此阈值同样可以是这些量的任一项或它们的组合的度量。
不管判决结果如何，只能发送一个分组，而这个分组在第一帧或第二帧中发送。接收机不一定需要被明确告知哪个帧将包含该分组，虽然在某些情形下这是可能的。在任一种情形下，发送站将知道应答与哪个帧相关，因为只有一个帧包含发送的分组。在某些实施例中，发送站可以明确地告知接收站究竟在第一帧还是在第二帧中发送数据分组。
图4所示的流程图在左面显示由基站BS实行的操作，而在右面显示由UE或移动站MS实行的操作。流程图从方块50开始，方块50涉及UE以发送间隙基本上连续地发送。方块52涉及基站发送一系列数据分组。方块54涉及UE接收数据分组和发送应答ARQ，即ACK或NACK。方块56涉及基站把ARQ映射到数据分组。方块58涉及基站检测上行链路信号中的发送间隙。方块60涉及检验是否检测到发送间隙。如果回答是否(N)，则流程图回到方块52。
替换地，如果回答是“是”(Y)，则流程图进到方块62，方块62涉及修改数据分组的发送以避免应答区出现在发送间隙。提供了两个替换的选择。在方块64，第一帧(即其应答区将处在发送间隙中的帧)优先于其应答区紧接在发送间隙后面的第二帧被选择。在方块66，检查第一和第二帧，并选择较好的帧，通常这是可以支持更高速率数据的帧。方块68涉及数据在选择的帧中的发送。方块70涉及UE接收数据分组和在紧接在间隙后的应答区中发送ARQ。最后，方块72涉及基站把ARQ映射到相关的数据分组。流程图回到开始端。
虽然本发明是对于由基站在下行链路上发送数据分组和由移动站在上行链路上发送具有发送间隙的信号的实施例描述的，但相反的做法同样可能，数据分组在上行链路发送和具有发送间隙的信号在下行链路发送。
在本专利说明书和权利要求中，单元前面的单字“一个”不排除多个这样的单元的存在。而且，单字“包括”并不排除除了所列出的以外的其它的单元的存在。
通过阅读本公开内容，其它的修改方案对于本领域技术人员是明显的。这样的修改方案可牵涉到在通信系统和它的部件的设计、制造和使用中早已知道的、和可以代替或除了这里已描述的特性以外被使用的其它特性。
权利要求
1.一种运行包括第一站(BS)和第二站(MS)的通信系统的方法，其中从第一站(BS)到第二站(MS)的发送包括由数据分组(A，B，C)形成的帧，而从第二站(MS)到第一站(BS)的发送包括具有用于数据分组的应答区(ARQ)和发送间隙(GP)的发送，除了至少当第一映射规则把应答区至少部分地安置在发送间隙时之外，应答区按照第一映射规则被映射到数据分组，以及当第一映射规则把应答区至少部分地安置在发送间隙时，应答区按照第二映射规则被映射到数据分组，其特征在于，在第一方向的发送包括在第一帧和第二帧这二者之一中的单个数据分组，该第一帧的应答区至少部分地出现在按照第一映射规则的发送间隙中，而该第二帧的应答区是在按照第一映射规则的发送间隙后首先出现，以及如果关于第一帧的准则得到满足，则数据分组在第一帧中被发送。
2.如在权利要求1中要求的方法，其特征在于，所述准则是第一帧的参数大于阈值。
3.如在权利要求2中要求的方法，其特征在于，该参数是下列各项中的至少一项在第一帧中可以支持的数据速率、在第一帧中可得到的发送功率、传输信道的质量的度量值、第一站准备好发送的数据量、和由第二站处理的业务级别的度量。
4.如在权利要求2或权利要求3中要求的方法，其特征在于，参数、阈值和准则中的至少一项被发信号通知给第一站。
5.如在权利要求2到4的任一项中要求的方法，其特征在于，阈值等于参数的平均值。
6.如在权利要求1到5的任一项中要求的方法，其特征在于，如果相对于第一帧该准则不满足，则数据分组在第二帧中发送。
7.如在权利要求1到6的任一项中要求的方法，其特征在于，按照第二映射规则，一个在其应答区按照第一映射法则将出现在发送间隙中的帧的数据分组，被映射到在发送间隙后首先出现的应答区。
8.如在权利要求1到7的任一项中要求的方法，其特征在于，第二站发送信号到第一站，其中该信号命令第一站究竟是在第一帧还是在第二帧中发送数据分组。
9.如在权利要求1到7的任一项中要求的方法，其特征在于，第一站发送信号到第二站，其中该信号通知第二站第一帧和第二帧中的哪个帧包含数据分组。
10.一种包括第一站(BS)和第二站(MS)的通信系统，第一站(BS)具有用于在相应的时间帧中发送数据分组的收发信装置(12)，第二站(MS)具有用于接收数据分组和用于发送一个包括用于数据分组的应答区和发送间隙的基本上连续的信号的收发信装置(32)，第一站(BS)具有用于把应答区映射到数据分组的装置(10)，其特征在于，第一站(BS)具有一个装置(10)，它用于确定发送间隙的发生和根据这样的确定而发送在一个其应答区出现在发送间隙的帧和一个其应答区是紧接在发送间隙后出现的帧这二者之一中的单个数据分组。
11.如在权利要求10中要求的系统，其特征在于，第一站(BS)具有用于选择一个其应答区出现在发送间隙的帧中的数据分组以便发送的装置(10)，以及第二站(MS)具有用于把与发送数据分组相关的应答区的发送偏移到紧接在发送间隙后面的装置(30)。
12.如在权利要求10中要求的系统，其特征在于，第一站(BS)具有用于选择支持更高的数据速率的帧以便用于发送数据分组的装置(10)。
13.在通信系统中使用的第一站(BS)，该通信系统包括一个具有用于接收数据分组和用于发送一个包括用于数据分组的应答区和发送间隙的基本上连续的信号的收发信装置的第二站(MS)，第一站(BS)包括用于在相应的时间帧中发送数据分组的收发信装置(12)，和用于把应答区映射到数据分组的装置(10)，其特征在于一个装置(10)，它用于确定发送间隙的发生和根据这样的确定而发送在一个其应答区出现在发送间隙的帧和一个其应答区是紧接在发送间隙后出现的帧这二者之一中的单个数据分组。
14.一种运行通信系统的方法，其中在第一方向的发送包括由数据分组(A，B，C)形成的帧，以及在第二方向的发送包括具有用于数据分组的应答区(ARQ)和发送间隙(GP)的基本上连续的发送，应答区被映射到数据分组，其特征在于，在第一方向的发送包括在一个其应答区出现在发送间隙的帧和一个其应答区紧接在发送间隙后出现的帧这二者之一中的单独的数据分组。
15.如在权利要求14中要求的方法，其特征在于，其应答区出现在发送间隙的帧中的数据分组被发送，以及涉及到已发送的数据分组的应答区的发送被偏移到紧接在发送间隙后面。
16.如在权利要求14中要求的方法，其特征在于，支持更高数据速率的帧被使用来发送数据分组。
全文摘要
一种运行通信系统的方法，其中在比如说从基站的第一方向上的发送包括由数据分组形成的帧以及在比如说从用户设备(UE)的第二方向上的发送包括具有用于数据分组的应答区(ARQ－A，ARQ－B)和发送间隙(GP)的发送，以允许UE进行其它测量。应答区被映射到数据分组，以使得基站能够确定哪些数据分组是已应答的。为了在出现发送间隙时避免在应答区映射到数据分组中的模糊度，单个数据分组的发送或者是在其应答区出现在发送间隙的帧中或者是在其应答区紧接在发送间隙后面出现的帧中。因此基站将知道，紧接在发送间隙后面的应答区将映射到两个帧中所选中的一个帧中发送的数据分组。在一个实施例中，数据分组不在其应答区将紧接在发送间隙后面出现的帧中发送。在改进的方法中，特定帧的选择与可以支持高速率数据分组的那个帧相关。
文档编号H04L1/00GK1951057SQ200580014482
公开日2007年4月18日 申请日期2005年5月5日 优先权日2004年5月6日
发明者M·P·J·巴克, T·J·莫尔斯利, P·布克内尔 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司