专利名称：用于egprs-2的脉冲整形的无线发射/接收单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线通信系统。
背景技术：
在当前的增强型通用分组无线电服务(EGPRS)设计中，无线发射接收 单元(WTRU)和基站之间的信号的发射和接收使用271千符号每秒(kSps) 的信令符号速率通过200 KHz带宽的基本频率信道来完成。
全球移动通信系统(GSM)版本7 (R7)引入了多种特征来提高上行链 路(UL)和下行链路(DL)上的吞吐量，并减少传输延迟。在这些特征中， GSM R7将引入EGPRS-2来提高DL和UL的吞吐量。DL上的EGPRS-2吞 吐量的提高被称为减少的符号持续时间高阶调制和Turbo编码(REDHOT) 特征，而对于UL的提高被称为用于GERAN演进的较高上行链路性能 (HUGE)特征。EGPRS-2 DL和REDHOT是同义的。
除了基于高斯最小键控(GMSK) (MCS-1至U MCS-4)禾B 8相位键控 (8PSK)调制(MCS-5至U MCS-9)的传统增强型通用分组无线电服务 (EGPRS)调制和编码方案(MCS)之外，REDHOT还将使用正交PSK (QPSK)、 16正交幅度调制(16QAM)和32QAM调制。用于提高吞吐量 的另一种技术是使用Turbo编码(与EGPRS的常规编码相对)。另外，在比 EGPRS高的符号速率(HSR)的操作是另一种提高。利用HSR传输，突发 在被提议的325 kSps的信令速率上而不是传统的传输速率271 kSps (以后提 及被称作低或传统符号速率(LSR))上被传送。类似于REDHOT， HUGE 是GERAN的相应的上行链路(UL)增强特征。
支持REDHOT禾卩/或HUGE的网络和/或无线发射/接收单元(WTRU)(即基站(MS))可以实现REDHOT等级A (RH-A)或REDHOT等级B (RH-B)禾口/或HUGE-A， HUGE-B和HUGE-C。当WTRU实现RH-B时， 应当通过使用为REDHOT定义的性能提高特征的完整集来达到最大吞吐 量，实现提高技术的所选子集的RH-A WTRU将仍然达到比传统EGPRS的 净提高。实现RH-A解决方案也将比完整RH-B的实现更容易。
特别地，RH-A将使用8PSK， 16QAM和32QAM来实现八(8)个新 MCS。这被称作下行链路等级AMCS (DAS)陽5到DAS-12。与传统EGPRS 不同，RH-A和RH-B两者都使用Turbo编码以用于无线电块的数据部分。 对于链路适配目的，RH-A和RH-B WTRU两者都将重新使用传统EGPRS MCS-l到MCS-4 (所有都基于GMSK调制)。另外，RH-A也将重新使用用 于链路适配的传统EGPRS MCS-7和MCS-8。更进一步地，RH-B将重新使 用用于链路适配的传统EGPRS MCS-8和RH-ADAS-6、 DAS-9和DAS-11 。 因此，RH-A WTRU将支持{ MCS-1到MCS-4， MCS-7到MCS-8，和DAS-5 到DAS-12)，而RH-B WTRU将支持{ MCS-1到MCS-4， MCS-8， DAS-6， DAS-9， DAS-ll，和DBS-5到DBS-12)。然而，RH-A WTRU将排他性地在 传统(低)EGPRS符号速率(LSR)处操作，而RH-BWTRU仅可以在较高 符号速率(HSR)处操作。需要RH-B WTRU根据RH-A和RH-B规范来实 现功能。
存在着REDHOT和/或HUGE的多种等级的操作，其中WTRU和网络 被允许在相比于GSM传统符号传输速率(即271kSps)高出20%的符号速 率(325 kSps)并且由此短了 20。/^的符号持续时间处操作。然而，在GSM 中使用高于传统符号的速率传输对于发射脉冲整形(pulse shaping)设计、 带内产生干扰(共信道干扰(CCI)以及对于相邻频率(邻近信道干扰(ACI))、 接收机性能和接收机均衡复杂性都具有立即的作用结果。
传统地，GSM无线电设备使用线性化的高斯最小键控(GMSK) 200kHz而结果产生窄带频谱掩码以保护邻近GSM信道(典型地在+/—2001^92的 多倍处)，以及长度为5符号的典型均衡器。图1显示了由传统线性化的 GMSK脉冲102产生的频谱掩码101。
在REDHOT和/或HUGE的设计过程的早期阶段，己经确认重新使用具 有较高符号速率(HSR)传输的相同的传统的线性化GMSK脉冲，由于传 输的部分响应行为(更多的符号间相关和干扰)导致了 REDHOT禾B/或HUGE 的极差性能。同样，由于增加的峰均比率特别是较高峰值速率所需要的16 和32QAM调制，在发送放大器中需要较高的回退值。因此，传统线性化 GMSK脉冲滤波整形的几种宽带(相比于传统的线性化GMSK脉冲)的可 替换方式已被研究。例如具有滚降因子0.3的平方根升余弦(RRC)滤波器， 在变化的通带带宽200kHz、 240kHz和325kHz处己被研究。图2显示了相 比于如曲线202所示的具有325kHz双边带宽的RRC 0.3的宽带滤波器频谱 的传统的线性化GMSK脉冲201的功率密度谱。
由于所使用的宽带脉冲，REDHOT/HUGE HSR传输模式的链路性能被 提高。然而，由于新的脉冲的更宽频谱宽度显著地增加了功率泄漏("干扰") 到邻近信道，宽带脉冲对邻近GSM信道有负面影响(典型地在+/—2001^^ 的多个频率处偏移)。
当使用HSR传输的宽带滤波器，显著地增加了 REDHOT和HUGE性 能吞吐量和覆盖方式时，这对操作在邻近GSM信道的WTRU的性能是有害 的，因为其由于较宽频谱而产生更高等级的功率泄漏(参见图2)。对于当前 使用中的不能重新设计以在接收机设计中考虑这一变化的干扰的传统GSM 设备，问题更加严重。然而，即使使用考虑宽带脉冲的新类型的存在的最新 设计设备，在邻近信道上经历的典型信号干扰比(SIR)将降级很大，以至 于整个频率信道不能再作为防护带用于REDHOT和域HUGE传输，这就彻 底否定了可能增益并废弃了使用宽带滤波器的新类型来用于HSR传输。当在一个运营商网络中分配给WTRU (—个或多个)的一个或多个信道 正好邻近或者离另一运营商网络很近吋，另一问题可能发生。在这样的环境 下，当允许WTRU使用宽带滤波器以保证所使用的能量不泄漏到邻近信道 时，需要特别注意。当运营商不具有连续的频率或频率块时，类似的但是有 些不同的情况也可以被意识到。
因此，需要一种用于实现REDHOT和HUGE而不受现有技术限制的方 法和设备。
实用新型内容
在增强型通用分组无线电服务(EGPRS)中，无线发射/接收单元 (WTRU)可以使用宽带和窄带脉冲成形来进行通信。在一些环境中，宽带 脉冲成形为使用宽带脉冲成形的WTRU改进链路性能。但是宽带脉冲成形 对于在邻近频率中工作的其它WTRU的链路性能可能是有害的。因此，当 允许WTRU使用宽带脉冲成形吋必须注意。为确保宽带脉冲成形仅在合适 的情况下使用，对于网络运营商来说有必要能够控制WTRU何时使用宽带
为解决现有技术中的这一问题，公开了一种用于EGPRS-2的脉冲整形 的WTRU，所公开的WTRU从网络接收与脉冲成形有关的分配消息，并且 所公开的WTRU根据所接收到的信息进行通信。所公开的WTRU包括用于 接收分配消息的接收机，所述分配消息包括脉冲成形信息元素，所述脉冲成 形信息元素指示待由WTRU在一频率上使用的窄带或宽带脉冲成形。所述 WTRU还包括耦合到所述接收机和发射机的处理器,其中该处理器是用， 于所述脉冲成形信息元素来确定待由所述无线发射/接收单元使用的脉冲成 形的处理器；其中所述发射机是用于使用由所述处理器确定的脉冲成形来在 所述频率上发送数据的发射机。通过使用特定频率上的特定脉冲成形，所述 WTRU能够使用宽带脉冲成形以更高的数据速率进行传送、或者使用窄带脉 冲成形来减少邻近频率中的干扰。从而所述WTRU允许网络在控制和最小 化干扰的同时提供总的更高的数据速率。
公开了一种使用两个或多个脉冲整形滤波器以用于无线传输的方法和 设备。无线发射/接收单元(WTRU)和网络实体能够利用窄带脉冲整形滤波 器、宽带脉冲整形滤波器或利用两者。所述网络实体和/或所述WTRU选择 将被使用的脉冲整形滤波器并且通过信令方式发送所述选择。所述信令可以通过2/3消息或通过使用非接入层(NAS)信令消息来执行。
从以下描述中可以更详细地理解本发明，这些描述是以实施例结合附图 的方式给出的，其中
图1显示的是传统线性化GMSK脉冲频谱和GSM传统频谱掩码；
图2显示的是相比于传统线性化GMSK脉冲的RRC 0.3 325kHz的宽带 滤波器频谱；
图3显示的是示例无线通信系统；
图4显示的是被配置成实现选择脉冲整形滤波器的公开方法的示例无线 发射/接收单元；以及
图5显示的是用于选择合适的脉冲整形滤波器的公开方法的流程图。
具体实施方式
下文引用的术语"无线发射/接收单元(WTRU)"包括但不局限于用户 设备或"UE"、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数 字助理(PDA)、计算机或是其他任何能在无线环境中工作的用户设备。下 文引用的术语"基站"包括但不局限于节点B、站点控制器、接入点(AP) 或是其他任何能在无线环境中工作的接口设备。
图3显示的是示例无线通信网络(NW) 10,该NW10包括WTRU20, 一个或多个网络设备30，例如节点B，和一个或多个小区40。每一个小区 40包括一个或多个节点B (NB或eNB) 30。 WTRU 20网络设备30被配置 成实现所公开的脉冲整形选择方法。
根据所公开的方法和设备，WTRU 20和网络设备30可以实现窄带脉冲 整形滤波器(即传统线性化高斯最小键控(GMSK)脉冲整形滤波器)和宽 带脉冲整形滤波器，或者仅其中的一者。
图4显示的是WTRU 20的功能框图的示例。除了包括在典型的收发信 机中的模块之外，WTRU 20还包括处理器125，该处理器125被配置成iMf 如下所述的脉冲整形选择。接收机126与处理器125通信，发射机与处理器 125通信，并且天线128与接收机126和发射机127通信以促进无线数据的 发射和接收。
WTRU 20的发射机127被配置成发送优选地包括在层2和层3(L2/L3)消息中的脉冲能力信号，例如，由无线电链路控制/媒介接入控制(RLC/MAC) 所使用的那些命令。脉冲能力信号也可以包括在非接入层(NAS)信令消息 中(例如通常在WTRU和诸如GPRS支持节点(GSN)之类的核心网(CN) 节点之间使用的)。脉冲能力信号被WTRU 20和/或网络设备30使用以交换 关于被WTRU 20或网络设备30支持的特定脉冲整形滤波器或脉冲的信息。 如所指示的，WTRU 20在包括在上述消息中的能力消息或信息元素(正) 中发送其实现的脉冲滤波类型到基站(BSS)和域GSN30。例如，WTRU20 为了用信号发送其脉冲整形实现(一个或多个)和能力到网络10,脉冲整 形信号可以是当前IE的扩展或修改版本，例如以下IE中的一者
(1) WTRU类别标记(classmark) IE (可以是类型l, 2或3):
(2) WTRU无线电接入能力1E，也被称为MSRAC;或
(3) WTRU网络能力IE，也被称为MS NW能力。
同样地，WTRU 20可以在连接到网络10时，或者当WTRU 20注册到网络 10时，或者在通信过程的一些点处发送脉冲能力信号。
应当注意的是，来自WTRU 20的脉冲能力信号可以包括它可以支持的 特定类型的脉冲滤波器，或者它可以支持的脉冲滤波器类型的数目或类似 地。同样，WTRU支持的脉冲滤波器类型(一个或多个)可以通过与一个或 多个WTRU类别(例如REDHOT-B、 HUGE-B或HUGE-C能力，因此能够 实现两种类型等)或者实现的能力的集的关联被隐式地用信号发送。例如， 如果WTRU 20支持HUGE-B,则WTRU也支持宽带滤波器。这也可以是强 制的规则，下面将揭示。
WTRU 20通过能力消息交换(例如在附加的请求消息中发送MS RAC 正)或者跟随类别标记查询/改变来发送这一能力消息("支持的脉冲类型(一 个或多个)")。由于与传统脉冲相对的影响宽带选择的因素典型地在网络10 中已知，WTRU20不可以自由地选择合适的滤波器。因此，WTRU 20的处 理器125可以实现特别地强制其在以从网络10接收到信令时作为条件的传 输脉冲类型的选择的规则。
在处理器125中的规则可以包括缺省规则。例如，必须使用传统脉冲或 新脉冲，除非来自网络的信令特别地允许这种可能性。另一可能缺省规则涉 及在WTRU 20的处理器125中存储的关于网络、小区、区域或这些的结合 的信息，并且在系统或网络(重新)选择过程中评估这一信息。例如，如果所存储的信息包括"网络X，仅传统脉冲"，则WTRU20的处理器125实现 在WTRU 20与网络X关联的时长内阻止使用宽带脉冲的过程。
另一示例缺省规则可以由于其系统关键性能从使用宽带脉冲中排除特 定类型的传输，例如特定RLC/MAC控制块。WTRU 20的处理器125因此 可以实现以在其传输的特定特性上使用传统脉冲为条件的规则，例如，当意 指在上行链路(UL)中发送特定类型的RLC/MAC控制块时，处理器125 中的逻辑强制WTRU 20使用传统脉冲而不管当前在WTRU 20中允许或配 置的其他配置。
根据这种公开方法，网络10实现用于确定是否可以使用特定脉冲类型 或是否应当不允许在特定频率、信道、时隙、小区、扇区或群组、定义的覆 盖区域和下面列出的其他条件中使用特定脉冲类型的过程(一个或多个)。 例如，基站30或基站控制器在启动时、连接时、不定期或在特定事件发生 之后，评估网络10中的无线电条件，以确定是否有条件当前允许或不允许 使用宽带脉冲，或者是否必须选择传统脉冲以用于在特定频率、信道、小区、 扇区、时隙或类似的上的特定传输。所述条件可以包括-
(1) 干扰或功率级的最小，最大，平均，导出的统计量；
(2) 作为当前的、宣告的或预期的信道分配的函数；
(3) 作为报告的或间接导出的测量结果或者质量度量的函数；
(4) 通过由统计的模型而获取的输出；或者
(5) 来自上述的任意结合。
网络节点确定这些因素可以随后转发和配置其他网络节点。相同节点或 者其他节点可以转而在节点中配置信号处理实体和/或远程配置WTRU20以 用于其传输。可替换地，脉冲类型和通过协议消息到WTRU 20的信令的确 定，可以结合网络节点产生。例如，基站控制器可以在特定频率或信道上配 置基站以使用到特定WTRU的下行链路(DL)传输的特定脉冲类型。依据所使用的信令消息，网络设备30可以转发关于WTRU 20所支持的脉冲类型 的相关WTRU信息到其他网络节点。例如，包括脉冲类型新信息的WTRU RAC信息可以被转发到BSS以允许对于特定WTRU的适当操作。
GSM网络节点使用脉冲选择指示符以通知WTRU、 一组WTRU，或者 配置一个或多个小区、扇区、部分或整个覆盖区域关于将使用的或当前正在 使用的特定脉冲成形(pulse form)，或者强行使用特定脉冲整形。脉冲选择 指示符可以特别地允许在WTRU和/或网络设备中使用脉冲成形或脉冲整形 滤波器。当为DL传输从基站30被用信号发送以将关于期望的脉冲成形的 信息提供给WTRU 20， GSM信令在解码REDHOT传输的过程中辅助WTRU 20。当为UL传输用信号发送时，这一信令强制被一个区域中的一个WTRU、 一组WTRU或所有WTRU使用的脉冲成形以用于HUGE传输。所公开的信 令包括关于在传输中是否允许、不允许、使用或不使用特定脉冲整形的信息。 这一信息可以与整个网络相关，在一个或多个特定小区或扇区或网络的任意 子划分中；对于特定的WTRU、 一组WTRU或所有的WTRU，不必在相同 的小区中；对于持续时间(规定的时间量或传输持续时间……);是否受制 于一个或多个描述条件的存在或不存在，例如最大或最小干扰等级、信令强 度触发、接收的信令消息；对于特定频率和/或信道或这些集是否有效、无效 或空闲；对于特定时隙、资源分配、PDCH;对于使用频率跳频参数所分配 的资源，其中宽滤波器的使用可以被限制在特定频率上；是否可用于DL传 输，或用于UL传输或用于两者；受制于类似于初始或重传所使用的调制和 编码方案的限制；或上述的任意组合。
根据所公开的方法，WTRU 20接收在脉冲选择指示符中的信息，该脉 冲指示符包括任一种或多种可以在UL中使用的脉冲类型，在DL的通信过 程中使用的脉冲类型，和用于DL、用于UL或用于两者的特定脉冲类型周 围的使用条件。这一信息可以通过GSM/GPRS/EGPRS广播信道(例如广播控制信道(BCCH)， (P) BCCH等)被分布到WTRU20。
如上面所指示的，网络IO通过在GSM信令中使用的任何消息发送在运 行期间将被使用的允许的滤波器(一个或多个)到WTRU 20，这些消息例 如临时块流(TBF)分配、重分配、切换命令、分配消息或类似的。这些消 息被网络10用来向一个或多个WTRU指示用于DL传输所选择的或允许的 由WTRU在解码过程中使用的脉冲类型，或用于WTRU UL传输的脉冲类 型。应当注意的是，关于DL和UL的信息不需要被作为相同消息的一部分 而发送，并且因此可以单独被发送和配置。
可以使用的消息包括但不限于初始TBF分配消息。尽管网络10有能力 修改在后续TBF相关消息中的发送脉冲整形信息，例如下面列出的，或者 通过使用RLC/MAC控制块类型肯定应答(ACK) /否定应答(NACK)(例 如分组UL ACK/NACK)。 TBF相关消息的示例包括但不限于分组下行链路 分配、多个TBF下行链路分配、分组上行链路分配、多个TBF上行链路分 配、分组时隙重配置、多个TBF时隙重配置或分组CS版本指示消息。
图5显示了用于选择合适的脉冲整形的公开方法的流程图。WTRU 200 连接到网络10 (步骤500)。网络10使用所连接的BSS或任何网络设备发送 脉冲整形信息到WTRU 20 (步骤501 )。 WTRU 20接收脉冲整形信息(步骤 502)，并且WTRU20的处理器125确定合适的脉冲整形滤波器(步骤503)。 一旦处理器125确定合适的脉冲整形滤波器，由此就为WTRU 20设置了脉 冲整形滤波器(步骤504)。
应当注意的是，尽管己经讨论了一个宽带脉冲，但可以在网络中实现多 于一个宽带脉冲。同样地，所述WTRU将用信号发送其关于在网络中出现 的任何脉冲成形的能力，并且合适的脉冲成形或脉冲整形滤波器将如上面所 公开的一样被选择。
在一个可替换方法中，脉冲整形信息可以在无线电突发或无线电块中通过比特或符号字段被用信号发送，或被包括在数据块的RLC/MAC报头部分 中。同样地，网络可以为一个或多个WTRU，或者为一个或多个时隙、信道 或小区、扇区或这些的结合，作为相同传输的一部分用信号发送被允许的或 不被允许的脉冲类型。例如，特定信令帧或突发或块或RLC/MAC信息将包
括这一信息。
在又一个可替换方式中，网络发送关于DL脉冲类型和/或UL脉冲类型 的信息所通过的信令，可以通过GSN至WTRU信令来实现，例如NAS信 令协议消息的新部分或扩展。
虽然在特定组合的优选实施例中描述了本实用新型的特征和部件，但是 这其中的每一个特征和部件都可以在没有其他特征和部件的情况下单独使 用，或在具有或不具有本发明的其他特征和部件的情况下以不同的组合方式 来使用。这里提供的方法或流程图可以在由通用计算机或处理器执行的计算 机程序、软件或固件中实施，其中所述计算机程序、软件或固件以有形方式 包含在计算机可读存储介质中，关于计算机可读存储介质的实例包括只读存 储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓冲存储器、半导体存 储设备、诸如内部硬盘和可移动磁盘之类的磁介质、磁光介质以及CD-ROM 碟片和数字多用途光盘(DVD)之类的光介质。
举例来说，适当的处理器包括通用处理器、专用处理器、常规处理器、 数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个 微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列 (FPGA)电路、任何一种集成电路(IC)和/或状态机。
与软件相关的处理器可用于实现射频收发信机，以便在无线发射接收单 元(WTRU)、用户设备(UE)、终端、基站、无线电网络控制器或是任何一 种主机计算机中加以使用。WTRU可以与采用硬件和/或软件形式实施的模 块结合使用，例如相机、摄像机模块、视频电路、扬声器电话、振动设备、扬声器、麦克风、电视收发信机、免提耳机、键盘、蓝牙⑧模块、调频(FM) 无线电单元、液晶显示器(LCD)显示单元、有机发光二极管(OLED)显 示单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、因特网浏览器和 /或任何一种无线局域网(WLAN)模块或超宽带(UWB)模块。
权利要求1、一种无线发射/接收单元，其特征在于，该无线发射/接收单元包括用于接收分配消息的接收机，所述分配消息包括脉冲成形信息元素，所述脉冲成形信息元素指示待由所述无线发射/接收单元在一频率上使用的窄带或宽带脉冲成形；耦合到所述接收机和发射机的处理器，其中该处理器是用于基于所述脉冲成形信息元素来确定待由所述无线发射/接收单元使用的脉冲成形的处理器；其中所述发射机是用于使用由所述处理器确定的脉冲成形来在所述频率上发送数据的发射机。
2、 根据权利要求1所述的无线发射/接收单元，其特征在于，所述接收机是用于通过层2或层3信令来接收所述分配消息的接收机。
专利摘要公开了一种用于EGPRS-2的脉冲整形的无线发射/接收单元(WTRU)，该WTRU包括用于接收分配消息的接收机，所述分配消息包括脉冲成形信息元素，脉冲成形信息元素指示待由WTRU在一频率上使用的窄带或宽带脉冲成形；耦合到接收机和发射机的处理器，所述处理器是用于基于脉冲成形信息元素来确定待由WTRU使用的脉冲成形的处理器；所述发射机是用于使用由处理器确定的脉冲成形来在所述频率上发送数据的发射机。通过使用特定频率上的特定脉冲成形，WTRU能够使用宽带脉冲成形以更高的数据速率进行传送、或者使用窄带脉冲成形来减少邻近频率中的干扰。从而WTRU允许网络在控制和最小化干扰的同时提供总的更高的数据速率。
文档编号H04L1/00GK201414132SQ20082012555
公开日2010年2月24日 申请日期2008年8月6日 优先权日2007年8月6日
发明者B·阿吉里, M·鲁道夫, P·R·季塔布, S·G·迪克, 洋 李 申请人:交互数字专利控股公司