專利名稱：多載波通信系統tso時隙資源分配方法及分組數據傳輸方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領域，尤其涉及HSDPA(高速下行分組接入)技術，特別是有關于多載波通信系統TS0時隙資源的分配及多載波HSDPA的分組數據傳輸方法。
背景技術：
對高速移動分組數據業(yè)務的支持能力是3G系統最重要的特點之一。WCDMA R99版本可以提供峰值速率達2Mbps的數據速率，這個速率對于大部分現有的分組業(yè)務是基本夠用。然而，對于許多對流量和遲延要求較高的數據業(yè)務如視頻、流媒體和下載等，需要系統提供更高的傳輸速率和更短的時延。
為此，HSDPA技術是3GPP組織在R5版本中引入的一種技術。HSDPA不但支持高速不對稱數據服務，而且在大大增加網絡容量的同時還能使運營商投入成本最小化。它為UMTS(通用移動通訊系統Universal MobileTelecommunications System)更高數據傳輸速率和更高容量提供了一條平穩(wěn)的演進途徑。R5版本的HSDPA技術充分參考了CDMA20001X EV-DO的設計思想與經驗，新增加一條高速共享信道(HS-DSCH)，HS-DSCH使得傳輸功率、信道資源等可以統一利用，并根據用戶實際情況動態(tài)分配，從而提高了資源利用率。
在現有的單載波HSDPA系統實現分組數據高速傳輸過程中，通常存在一個時隙(如TS0時隙)用于廣播系統信息。并且，系統通常采用全向天線來廣播消息，以便同一小區(qū)內不同位置的用戶都能很好地接收系統消息。請參閱圖1，其為現有TD-SCDMA通信系統中物理層幀結構示意圖。TDD系統物理層采用三層結構無線幀、子幀、時隙。每個無線幀幀長為10ms，其包含兩個幀長為5ms的子幀；每個子幀包含時隙TS0-時隙TS6共七個業(yè)務時隙，同時，在時隙TS0和時隙TS1之間包含三個特殊時隙下行導頻時隙(DwPTS)、保護時隙(GP)和上行導頻時隙(UpPTS)。下行導頻時隙用于系統的下行同步信息的發(fā)送，上行導頻時隙用于用戶接入的上行同步信息發(fā)送，保護時隙用于提供下行發(fā)送時隙向上行發(fā)送時隙轉換的時隙間隔。而時隙TS0固定分配為下行時隙，被用于廣播系統信息。時隙TS1固定分配給上行時隙，其他上下行業(yè)務時隙的分配可以是動態(tài)分配的。
為了進一步提高系統的性能，申請人提出了采用多載波HSDPA技術來增強分組數據業(yè)務的傳輸能力。但是，對于多載波TD-SCDMA通信系統而言，若在每一小區(qū)(本文所述多載波通信系統的小區(qū)包含多個載波)的不同載頻的TS0時隙上都采用全向天線廣播方式發(fā)送系統消息，則不同小區(qū)上具有相同載頻的TS0時隙將會相互干擾，嚴重影響了用戶對系統信息的接收。并且，現有技術中僅存在采用HSDPA的單載波傳輸方式，使得分組數據的速率受信道資源的限制的技術問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供多載波通信系統每個小區(qū)中TS0時隙資源的分配方法，以解決現有技術中若將同一小區(qū)的每個載波的TS0時隙分配用于廣播信息，則不同小區(qū)上具有相同載頻的TS0時隙將會相互干擾，嚴重影響了用戶對系統信息的接收的技術問題。
本發(fā)明的另一目的在于提供多載波HSDPA的分組數據傳輸方法，以解決現有技術中僅存在采用HSDPA的單載波傳輸方式，使得分組數據的速率受信道資源的限制的技術問題。
為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種多載波通信系統TS0時隙資源分配方法，包括A在同一小區(qū)的所有載波中選取一個載波為主載波，其他載波為輔載波；B主載波的TS0時隙發(fā)送系統的廣播信息，所有輔載波的TS0時隙用于下行業(yè)務資源使用。
并且，步驟B中所有輔載波的TS0時隙用于下行業(yè)務資源使用包括所有輔載波的TS0時隙用于HSDPA業(yè)務信息的傳輸和/或控制信息的傳輸。
另外，本發(fā)明還可以選擇與小區(qū)的鄰小區(qū)的主載波不在同一載頻的載波為本小區(qū)的主載波。
本發(fā)明公開了一種多載波HSDPA的分組數據傳輸方法，包括(1)多載波HSDPA進行資源分配A在每個小區(qū)的所有載波中選取一個載波為主載波，其他載波為輔載波；B主載波的TS0時隙用于發(fā)送系統的廣播信息，所有輔載波的TS0時隙和所有輔載波的其他空閑資源及主載波的空閑資源組成小區(qū)的空閑信道資源，從所述空閑信道資源中選擇部分或全部信道資源分配給本小區(qū)的HS-DSCH信道和上下行控制信道；(2)在數據傳輸過程中，網絡側根據每個用戶終端通過上行控制信道上報的發(fā)送數據應答信息和用戶終端的信道質量指示，選擇下一周期服務的用戶終端及采用的信道資源和傳輸格式，并通過下行控制信道發(fā)送所述控制信息；(3)網絡側通過HS-DSCH信道發(fā)送數據。
輔載波TS0時隙上的信息是采用波束賦型技術發(fā)送的。
步驟B中從空閑信道資源中選擇信道條件好的資源分配至本小區(qū)的HS--DSCH信道和上下行控制信道，所述選擇的資源數大于等于預設的小區(qū)用于HSDPA的資源數。優(yōu)選地，所述信道條件好是指信道的干擾小。
與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明提供的多載波通信系統中TS0時隙資源的分配方法中，將同一小區(qū)的所有載波分為主載波和輔載波，所有輔載波的TS0時隙都用于下行業(yè)務資源使用，提高了系統資源的利用率。并且，所有輔載波的TS0時隙的業(yè)務數據都可采用波束賦形技術進行發(fā)送，由此減少了不同小區(qū)中同一載頻的TS0信息之間的干擾。
本發(fā)明提供了一種多載波HSDPA的分組數據傳輸方法，可將輔載波的TS0時隙分配于多載波HSDPA的業(yè)務信道和控制信道，提高了系統容量，增加了發(fā)送數據的信道資源，進而增大了HSDPA發(fā)送分組業(yè)務的能力。


圖1為現有TD-SCDMA通信系統中物理層幀結構示意圖；圖2為本發(fā)明多載波通信系統中TS0時隙資源的分配方法；圖3為本發(fā)明多載波HSDPA的分組數據傳輸方法的流程圖。
具體實施例方式
以下結合附圖，具體說明本發(fā)明。
多載波的通信系統，如在同一小區(qū)的不同載頻的TS0時隙上都發(fā)送全向的消息，不僅浪費資源，而且不同小區(qū)上具有相同載頻的TS0時隙將會相互干擾，且用戶終端接收效果不佳。本申請人曾提出了一個小區(qū)N個載波TS0時隙的分配方法。即在一個小區(qū)的N個載波中，只有一個載波的廣播系統信息，其他載波通過該載波廣播獲得相應的小區(qū)信息。這種方法雖然解決了不同小區(qū)同一載頻的TS0時隙之間相互干擾的問題，但是其他載波的TS0時隙的空閑是對系統資源的一個極大浪費。為此，本申請人提供了一種多載波通信系統中TS0時隙資源的分配方法。
請參閱圖2，其為本發(fā)明的多載波通信系統中TS0時隙資源的分配方法。它包括以下步驟S110在同一小區(qū)的所有載波中選取一個載波為主載波，其他載波為輔載波；S120主載波的TS0時隙發(fā)送系統的廣播信息，所有輔載波的TS0時隙用于下行業(yè)務資源的使用。對于一個通信系統，RNC獲知本系統內每個小區(qū)的信道資源情況和每個小區(qū)的服務終端情況。RNC可以為每一小區(qū)任意指定一載波作為本小區(qū)的主載波，也可以將本系統內所有小區(qū)指定同一載波作為本小區(qū)的主載波，當然也可以按照相鄰小區(qū)的主載波盡量不在同一載波上的原則為每個小區(qū)選取其中一載波為該小區(qū)的主載波。
RNC也可以從小區(qū)的所有載波中選擇信道條件最好的載波作為主載波，所述信道條件最好可以是指信道的干擾最小。當然，信道條件好也可以是指載波的空閑資源多。本發(fā)明以下述的一實施例來說明如何選擇主載波。
首先，本發(fā)明設置信道條件的參考條件，當干擾小于閾值A的載波，其干擾小，干擾在某兩個閾值A、B之間的載波，其干擾較好，其干擾大于閾值B的載波，其干擾差。
然后，將小區(qū)的所有載波按干擾因素分成干擾小的載波組、干擾較好的載波組、干擾差的載波組。
隨后，從干擾小的載波組中找到空閑資源最多的載波作為預選主載波，然后判斷本小區(qū)的預選主載波與該小區(qū)的相鄰小區(qū)的主載波是否有相同，若沒有相同，則本小區(qū)的預先主載波即為本小區(qū)的主載波，否則，從干擾小的載波組中找到空閑資源次多的載波作為預選主載波，然后判斷本小區(qū)的預選主載波與該小區(qū)的相鄰小區(qū)的主載波是否有相同，若沒有相同，則本小區(qū)的預先主載波即為本小區(qū)的主載波，否則，又重新選擇預選主載波，當干擾小的載波組中無法選擇預選主載波時，可以從干擾較好的載波組中進行選擇，依次類推，選舉本小區(qū)的主載波。
主載波的TS0時隙發(fā)送系統的廣播信息，以便本小區(qū)的用戶終端能夠接收到本小區(qū)的信息。用戶終端可以通過高層獲得主載波信息，如小區(qū)中主載波的載頻。用戶終端也可以在接入網絡之初，通過初搜獲得主載波信息。比如用戶終端檢測所有載波上的TS0時隙，哪個TS0時隙上傳輸的廣播信息即可判定其為主載波。通常情況下，廣播信息中還包含有多載波載頻的配置信息。例如采用的載波序號、頻點號，載波的數目，主載波的序號等消息。
以HSDPA為例，在初始小區(qū)搜索中，用戶終端搜索到一個小區(qū)時，檢測小區(qū)所發(fā)送的下行導頻，建立下行同步，獲得小區(qū)擾碼和基本midable碼，控制多幀同步，然后讀取小區(qū)的BCH廣播信息，以便建立與網絡側的數據通信。并且，當用戶終端處于空閑模式下，它將保持下行同步并讀取廣播信息。一些信道信息、參數信息(如碼、擴頻因子、midable碼、時隙)、數據傳輸采用的格式等都會在BCH上廣播，用戶終端主載波的TS0時隙即可獲得該些廣播信息。
所有輔載波的TS0時隙用于下行業(yè)務資源的使用。該下行時隙可以動態(tài)分配的信道資源，提高了系統資源的利用率。
在多載波的HSDPA中，所有輔載波的TS0時隙可以用于HSDPA業(yè)務信道的傳輸和/或控制信道的傳輸。比如將所有輔載波的TS0時隙資源和所有輔載波的其他空閑時隙及主載波的空閑時隙資源一起捆綁部分或全部資源用于HSDPA業(yè)務信息和控制信息的傳輸。比如所有輔載波的TS0時隙分配至HS-DSCH業(yè)務信道用于傳輸分組業(yè)務，或者所有輔載波的TS0時隙分配至HS-SCCH控制信道用于傳輸下行控制信息；或者部分輔載波的TS0時隙分配至HS-DSCH業(yè)務信道用于傳輸分組業(yè)務，部分輔載波的TS0時隙分配至HS-SCCH控制信道用于傳輸控制信息。在本發(fā)明中只需要將所有輔載波上的TS0時隙作為系統的信息資源進行分配和管理。
為了降低對其他小區(qū)的干擾，輔載波TS0上發(fā)送的業(yè)務信息采用波束賦型技術。在多載波HSDPA環(huán)境下，輔載波TS0時隙之所有可以被用于業(yè)務信道傳輸，主要原因是TD-SCDMA系統采用了智能天線技術，業(yè)務時隙信道信息根據用戶位置采用定向發(fā)射的波束賦型方式。這種波束賦型技術將發(fā)送能量集中在一定方向上，在達到同樣性能的情況下，可以減少發(fā)送功率，提高接收設備的靈明度。波束賦型可以減少小區(qū)內的干擾和對鄰小區(qū)的干擾，進而提高系統的容量。定向發(fā)射信息不會對其它小區(qū)同頻載波上的發(fā)送信息造成大的干擾。輔載波TS0時隙用于發(fā)送下行業(yè)務，不會增加系統的干擾，而且可以大幅度地提高系統的容量。
基于上述的多載波通信系統中TS0時隙資源分配的方法，本發(fā)明提出了一種多載波HSDPA的分組數據傳輸方法。請參閱圖3，其為本發(fā)明多載波HSDPA的分組數據傳輸方法的流程圖。它包括S210多載波HSDPA進行資源分配A在每個小區(qū)的所有載波中選取一個載波為主載波，其他載波為輔載波；B主載波的TS0時隙用于發(fā)送系統的廣播信息，所有輔載波的TS0時隙和所有輔載波的其他空閑資源及主載波的空閑資源組成小區(qū)的空閑信道資源，從所述空閑信道資源中選擇部分或全部信道資源分配給本小區(qū)的HS--DSCH信道和上下行控制信道；通常情況下，從空閑信道資源中選擇信道條件好的資源分配至本小區(qū)的HS-DSCH信道和上下行控制信道，所述選擇的資源數大于等于預設的小區(qū)用于HSDPA的資源數。所述信道條件好是指信道的干擾小。
S220在數據傳輸過程中，網絡側根據每個用戶終端通過上行控制信道上報的發(fā)送數據應答信息和用戶終端的信道質量指示，選擇下一周期服務的用戶終端及采用的信道資源和傳輸格式，并通過下行控制信道發(fā)送所述控制信息；當用戶終端與網絡側建立分組數據傳輸之初，網絡側第一次給用戶終端發(fā)送數據時，預先通過下行控制信道發(fā)送控制信道，用戶終端接收所述控制信息，進行HS-DSCH信道數據的接收。在后續(xù)的分組數據傳輸時，網絡側即可通過用戶終端經過上行控制信道反饋信道，來進行下一次數據的發(fā)送。通常，用戶終端會進行信道測量，并將信道測量結果等反饋信息通過上行控制信道發(fā)送至網絡側。信道質量指示中包括用戶終端建議的傳輸數據塊的大小和調制格式等。
網絡側根據所述信道質量指示，選擇下一周期服務的用戶終端及采用的信道資源和傳輸格式。在每次進行傳輸數據時，網絡側根據每個用戶終端通過上行控制信道反饋的發(fā)送數據應答消息及用戶終端信道質量指示，根據調度算法選擇需服務的用戶終端，并決定采用的信道資源和發(fā)送格式。
網絡側通過下行控制信道給所述用戶終端發(fā)送控制信息，以便用戶終端根據所述控制信息接收HS-DSCH信道傳輸數據。；S230網絡側通過HS-DSCH信道發(fā)送數據。
用戶終端通過下行控制信道傳輸的控制信息即可對HS-DSCH信道發(fā)送的數據進行接收。網絡側通過HS-DSCH信道發(fā)送分組數據。當用戶終端接收到的數據有錯誤且沒有超出最大重傳次數，則通過HS-SICH信道通知網絡側重傳數據，若接收到的數據有錯誤且超出最大的重傳次數就丟棄該數據并通過網絡側發(fā)送新數據，如果沒有錯誤則可以通過網絡側發(fā)送新數據。發(fā)送數據的應答消息和用戶終端的信道質量指示消息通過HS-SICH信道發(fā)送，以便網絡側接收HS-SICH信道傳輸的反饋的發(fā)送數據應答信息和用戶終端的信道質量指示，來決定下一步的動作重傳數據還是傳輸新數據等。
當RNC決定在該小區(qū)采用多個載波的資源同時為HSDPA提供服務，即小區(qū)實現多載波HSDPA時，RNC首先由網絡的負載狀況、信道條件、干擾情況以及服務的類型等方面，確定HSDPA采用的信道資源。
信道資源包括有載波、時隙和碼道等。即RNC先確定該小區(qū)Node B用于HSDPA所采用的載波數及每個載波對應的載頻。RNC從所述確定的載波中選取其中一載波為主載波，其他載波為輔載波。主載波的TS0是被分配用于傳輸該小區(qū)的廣播信息，其他輔載波的TS0時隙可以作為空閑的下行時隙。RCN再確定所有載波中可以用HSDPA信息的空閑時隙及相應的碼道資源。
HSDPA的高速業(yè)務承載主要靠高速下行共享信道HS-DSCH完成，這是HSDPA的專用信道。另外，在上行和下行分別有一對或幾對共享控制信道(上行控制信道HS-SICH和下行控制信道HS-SCCH)。因此，RNC需要分配有HS-DSCH業(yè)務信道、需要用戶終端進行監(jiān)測的若干對HS-SCCH和HS-SICH控制信道。在多載波HSDPA中通常有多對HS-SCCH和HS-SICH，多對HS-SCCH和HS-SICH可能分配在不同的載波上，每對HS-SCCH和HS-SICH的信道資源不能跨載波分配，即每對上下行控制信道資源限定在一個載波內。而每個多載波HSDPA小區(qū)只有一條HS-DSCH信道，該信道的資源可以跨載波分配，多個載波的資源被捆綁在一起組成一個HS-DSCH信道。
為了提高資源利用率和降低實現HSDPA的難度，可將同一用戶終端的HS-SCCH和HS-SICH分配在同一載波上。所有輔載波的TS0時隙和所有輔載波的其他空閑資源及主載波的空閑資源組成小區(qū)的空閑信道資源，從所述空閑信道資源中選擇部分或全部信道資源分配給本小區(qū)的HS-DSCH信道和上下行控制信道；同一用戶終端的HS-SCCH和HS-SICH分配在同一載波上實現起來更容易。
當用戶終端進行分組數據傳輸時，網絡例可以從分配的M個下行控制信道HS-SCCH中選取一個HS-SCCH中或N(1＜N＜＝M)個HS-SCCH作為本次分組數據傳輸的控制信道，傳輸控制信息。由于用戶終端實時監(jiān)測已分配的M個下行控制信道HD-SCCH，即可獲得控制信息。所述控制信息包括載波個數及對應的載頻、碼和時隙的分配信息、調制方案信息、傳輸塊的大小、HARQ的過程信息、冗余版本信息和新數據指示信息等能夠接收HS-DSCH信道的數據及解碼所述數據的控制信息。
網絡側下發(fā)分組數據，用戶終端對接收的數據進行解調、譯碼，CRC校驗等處理后，如果有錯誤且沒有超過最大重傳次數，則通過HS-SICH通知網絡端重傳數據，如果錯誤且超過的最大重傳次數就丟棄該數據并通知網絡端發(fā)送新的數據。如果沒有錯誤則可以通知網絡端發(fā)送新的數據。發(fā)送數據的應答消息與用戶終端的信道質量指示消息一起通過HS-SICH信道發(fā)送。網絡接收到HS-SICH后決定下一步的處理方法。
本發(fā)明的輔載波的TS0時隙資源可以和本載波及其他載波的時隙信道資源一起捆綁用于HSDPA業(yè)務和控制信息的傳輸。該信道資源可以分配給HS-DSCH業(yè)務信道用于傳輸分組業(yè)務，或HS-SCCH控制信道用于傳輸多載波HSDPA的下行控制信息，在不增加對其他小區(qū)同頻載波干擾和系統復雜度的情況下，提高了系統容量，增大了HSDPA發(fā)送分組業(yè)務的能力。
以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施例，但本發(fā)明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化，都應落在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.一種多載波通信系統TS0時隙資源分配方法，其特征在于，包括A在同一小區(qū)的所有載波中選取一個載波為主載波，其他載波為輔載波；B主載波的TS0時隙發(fā)送系統的廣播信息，所有輔載波的TS0時隙用于下行業(yè)務資源使用。
2.如權利要求1所述的多載波通信系統TS0時隙資源分配方法，其特征在于，步驟B中所有輔載波的TS0時隙用于下行業(yè)務資源使用包括所有輔載波的TS0時隙用于HSDPA業(yè)務信息的傳輸和/或控制信息的傳輸。
3.如權利要求1所述的多載波通信系統TS0時隙資源分配方法，其特征在于，選擇與小區(qū)的鄰小區(qū)的主載波不在同一載頻的載波為本小區(qū)的主載波。
4.一種多載波HSDPA的分組數據傳輸方法，其特征在于，(1)多載波HSDPA進行資源分配A在每個小區(qū)的所有載波中選取一個載波為主載波，其他載波為輔載波；B主載波的TS0時隙用于發(fā)送系統的廣播信息，所有輔載波的TS0時隙和所有輔載波的其他空閑資源及主載波的空閑資源組成小區(qū)的空閑信道資源，從所述空閑信道資源中選擇部分或全部信道資源分配給本小區(qū)的HS--DSCH信道和上下行控制信道；(2)在數據傳輸過程中，網絡側根據每個用戶終端通過上行控制信道上報的發(fā)送數據應答信息和用戶終端的信道質量指示，選擇下一周期服務的用戶終端及采用的信道資源和傳輸格式，并通過下行控制信道發(fā)送所述控制信息；(3)網絡側通過HS-DSCH信道發(fā)送數據。
5.如權利要求4所述的多載波HSDPA的分組數據傳輸方法，其特征在于，輔載波TS0時隙上的信息是采用波束賦型技術發(fā)送的。
6.如權利要求4所述的多載波HSDPA的分組數據傳輸方法，其特征在于，步驟B中從空閑信道資源中選擇信道條件好的資源分配至本小區(qū)的HS--DSCH信道和上下行控制信道，所述選擇的資源數大于等于預設的小區(qū)用于HSDPA的資源數。
7.如權利要求4所述的多載波HSDPA的分組數據傳輸方法，其特征在于，所述信道條件好是指信道的干擾小。
全文摘要
本發(fā)明提供的多載波通信系統TSO時隙資源分配方法及分組數據傳輸方法，所述分配方法是將同一小區(qū)的所有載波分為主載波和輔載波，所有輔載波的TSO時隙用于下行業(yè)務資源使用，提高了系統資源的利用率。并且，所有輔載波的TSO時隙的業(yè)務數據都可采用波束賦形技術進行發(fā)送，由此提高了不同小區(qū)之間TSO信息之間的干擾。本發(fā)明可將輔載波的TSO時隙可分配于多載波HSDPA的業(yè)務信道和控制信道，提高了系統容量，而且也增大了HSDPA發(fā)送分組業(yè)務的能力。
文檔編號H04L5/26GK1893344SQ20051008064
公開日2007年1月10日 申請日期2005年7月4日 優(yōu)先權日2005年7月4日
發(fā)明者孫韶輝, 謝永斌 申請人:上海原動力通信科技有限公司