CN100352183C - 信道建立方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种应用于时分复用码分多址多载波系统中的信道建立方法，包括：扩展公共传输信道建立请求消息内容，在所述公共传输信道建立请求消息的信息内容中新增辅载波快速物理接入信道的载波信息内容；在辅载波建立快速物理接入信道时，无线网络控制器向Node B发送包含所述新增辅载波快速物理接入信道信息内容的公共传输信道建立请求消息；Ncde B根据所述扩展的公共传输信道建立请求消息的快速物理接入信息内容在辅载波建立快速物理接入信道，监听上行导频信道，并向无线网络控制器返回公共传输信道建立响应消息。通过配置的所述快速物理接入信道，用户设备可实现在辅载波进行上行同步，从而提高辅载波资源的利用。

Description

信道建立方法

技术领域

本发明涉及码分多址通信技术，更具体的说，本发明涉及一种在时分同步码分多址(TD-SCDMA，Time Division-Synchronization Code DivisionMultiple Access)多载波系统中的信道建立方法。

背景技术

目前，移动通信已发展到第三代移动通信(3G，Third Generation)。TD-SCDMA是2000年5月被国际电信联盟(ITU，InternationalTelecommunication Union)、2001年3月被3GPP认可的第三代移动通信的三个主要标准之一。作为时分复用方式的3G标准，TD-SCDMA在ITU标准中被作为低码片速率(1.28MCps，1.28兆码片/秒)的时分复用技术方案。

与其它移动通信系统一样，为了满足移动通信市场不断增长的需求，TD-SCDMA系统也需采用在同一扇区/小区进行多载波覆盖的方式增大系统容量。

为实现多载波覆盖，现有技术采用一个主载频加上若干个辅助载频的方式，即仅在小区/扇区的一个载频上发送导频和广播信息，其它载频作为辅助载频，一个小区必须有一个而且只有一个主载频，多个频点使用一个共同广播，其详细方案如下：

针对每一扇区，从分配到的n个频点中确定一个作为主载频，在同一个扇区内，仅在主载频上发送DwPTS和广播信息(TS0)。在建立小区时，需要明确指示出主载频，以便Node B确定在哪个频率上发送广播，而且在信道配置的消息中需要增加频点信息，以便终端和Node B获得相关内容。

由于上行导频信道UpPCH、快速物理接入信道FPACH只配置在主载频上，现有技术存在如下的缺点：

1、用户设备(UE，User Equipment)从其它小区切换到本小区时，不能将不支持多载频的UE配置到辅载波。

由于UE进行了小区间切换，需要为UE配置上行同步参数。若UE不支持多载频，则即使本小区的辅载波有资源，也不能将该UE配置到辅载波上，而只能拒绝该UE。这是因为，若无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)将该UE配置到辅载波，由于UE不支持多载频，频率信息Frequency Info中只能配置一个频点信息。对UE而言，由于该UE不支持多载频，需进行上行同步时，只能在RNC配置的频点(即辅载波)上进行。RNC将UE配置到辅载波上，而辅载波上又不存在相应快速物理接入信道(FPACH，Fast Physical AccessChannel)，因此，UE在辅载波上发送Sync_UL码后，并不能得不到NodeB的响应，必然导致上行同步失败。

2、UE从其它小区切换到本小区，本小区的主载波资源不足、辅载波有资源时，极易导致主载波的拥塞，大大削弱了多载频的优势。

由于当UE从其它小区切换到本小区时，不能将不支持多载频的UE配置到辅载波，由此导致的后果是：对于不支持多载频的UE，即使本小区的辅载波有资源、只要本小区的主载波资源不足，也只能将UE拒绝。

在切换过程中，只能将不支持多载频的UE配置到主载波上，极易导致主载波的拥塞，大大削弱了多载频的优势。

但在当前阶段，大多数UE是无法支持多载频的，多载波优势无法发挥出来。

3、在切换等过程中，将UE指定到辅载波、且需要进行开环上行同步操作，即使对于支持多载频的UE，将UE指定到辅载波时，容易导致出错。

在切换等过程中，若将UE指定到辅载波、且需要进行开环上行同步操作，则为UE指定的上行专用物理信道(DPCH，Dedicated Physical Channel)信息中必须包括上行DPCH码信息、以及上行同步参数。

上行同步参数包括允许UE使用的UpPCH信道、FPACH信道。由于在辅载波上不允许使用UpPCH信道、FPACH信道，因此，只能将上行同步信息解析为主载波上的上行同步信息，即：将上行DPCH信息中的上行DPCH码信息、上行同步参数分别解析为：辅载波上的上行DPCH码信息、主载波上的上行同步参数。这是不允许的，很容易导致出错。

另外，现有技术在上述多载波系统中分配信道资源时仅在主载波分配公共信道，辅载波上的TS0则空闲不用；即只允许使用辅载波上的TS1～TS6，TS0、特殊时隙(包括DwPTS、GP、UpPTS)闲置不用。

由于一个子帧的长度为6400Chip(每个时隙的长度为864Chip，共7个时隙；特殊时隙总长度为352Chip，故一个子帧的总长度为7*864+352＝6400)；

可用长度为TS1～TS6，共6*864Chip，故系统容量使用率为81％，也即辅载波上的容量损失为19％，在现有的多载频方案中，一个小区只存在一个主载波，而存在多个辅载波，在辅载波上的容量损失达19％，这是难以容忍的。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种更利于利用辅载波资源的信道建立方法，以进一步提高多载波系统性能。

为解决上述问题，本发明的信道建立方法，包括：

扩展公共传输信道建立请求消息内容，在所述公共传输信道建立请求消息的信息内容中新增辅载波快速物理接入信道的载波信息内容；

在辅载波建立快速物理接入信道时，无线网络控制器向Node B发送包含所述新增辅载波快速物理接入信道信息内容的公共传输信道建立请求消息；

Node B根据所述扩展的公共传输信道建立请求消息的快速物理接入信息内容在辅载波建立快速物理接入信道，监听上行导频信道，并向无线网络控制器返回公共传输信道建立响应消息。

其中，所述快速物理接入信道采用波束赋形。

其中，所述扩展的公共传输信道建立请求消息的信息内容中辅载波快速物理接入范围为0..1，0指示不建立快速物理接入信道，1指示建立快速物理接入信道，其中快速物理接入范围指示为1时，新增指示辅载波频点的频点信息，物理随机接入信道信息范围选择0。

其中，所述扩展的公共传输信道建立请求消息中时隙信息内容指示为TS0时，将快速物理接入信道建立在辅载波时隙TS0上；否则，将快速物理接入信道建立在辅载波的其它时隙上。

其中，将快速物理接入信道分配到辅载波时隙TS0时，预留扩频码字C₁₆ ¹、C₁₆ ²；当主载频的广播信道采用了码空发射分集时，还预留扩频码字C₁₆ ³、C₁₆ ⁴。

其中，还包括：

通过信令将辅载波上配置的快速物理接入信道、以及允许用户设备使用的辅载波上的上行导频信道直接通知用户设备。

其中，所述信令为无线资源控制消息。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

首先，本发明通过在辅载波配置波束赋形的FPACH信道，对主载波及其他小区载波产生干扰小，通过配置的所述FPACH信道，用户设备可实现在辅载波进行上行同步，从而提高辅载波资源的利用。

其次，本发明在辅载波上配置的FPACH信道、以及允许UE使用的辅载波上的UpPCH信道，通过信令(而不是通过系统信息广播的方式)，直接告知UE，无需修改主载波上的系统信息广播。

再次，本发明在切换等过程中，若将UE指定到辅载波、且需要进行开环上行同步操作，则在为UE指定的上行DPCH信息中包含的上行DPCH码信息、以及上行同步参数，均为辅载波上的信息，而不是主载波上的信息，因此，不会出错。

再次，本发明通过使用辅载波上的TS0，可以解决辅载波上容量下降19％的问题。

附图说明

图1是本发明中建立公共传输信道的方法；

图2是本发明中分配辅载波时隙TS0的流程。

具体实施方式

本发明信道建立方法应用在TD-SCDMA多载波系统中，主要通过在辅助载频上建立FPACH信道，并允许用户设备在辅载波上使用UpPCH信道，从而可使用户在切换或状态变化需要为用户设备指定上行同步参数时，可明确指定并使用辅载波资源。

本发明中信道建立方法是在辅载波上建立FPACH信道，由于FPACH信道是公共信道，为此，首先需扩展公共传输信道建立请求消息内容，在所述公共传输信道建立请求消息的信息内容中新增辅载波FPACH信道的载频信息内容(以FPACH结构中的信息元素UARFCN表示)。

具体公共传输信道COMMON TRANSPORT CHANNEL SETUPREQUEST消息的具体配置表一所示。

表一

IE/Group Name	Need	Range	IE Type	Semantics Description
					Message Discriminator	M		9.2.1.45
Message Type	M		9.2.1.46
					Transation ID	M		9.2.1.62
C-ID	M		9.2.1.9
					Configuration Generation ID	M		9.2.1.16
CHOICECommon Physical Channel To Be Configured	M
					>PRACH
>>PRACH LCR		0...maxnoofPRACHLCRs		在辅载波上不配置PRACHLCR。在辅载波上即PRCH LCR出现0次
					>>>Common Physical Channel ID	M		9.2.1.13
>>>TFCS	M		9.2.1.58
					>>>Time Slot LCR	M		9.2.3.24A
>>>TDD Channelisation Code LCR	M		9.2.3.19a
					>>>Midambie Shift LCR	M		9.2.3.7A
>>>RACH		1
					>>>>Common Transport Channel ID	M		9.2.1.14
>>>>Transport Format Set	M		9.2.1.59	For the UL
					>>FPACH		0..1		Mandatory for 1.28McpsTDD.
>>>UARFCN	O		9.2.1.65	Corresponds to Nt[15]This IE indicates thefrequency of SecondaryCarrier on which FPACHto be setup.For FPACH to be setup onPrimary Carrier，this IEshall not present.
					>>>Common Physical Channel ID	M		9.2.1.13
>>>TDD Channelisation Code LCR	M		9.2.3.19a
					>>>Time Slot LCR	M		9.2.3.24A
>>>Midamble Shift LCR	M		9.2.3.7A

对表一中本发明应用的信息内容简单说明如下：

>PRACH，表示在公共传输信道建立请求消息中，选择PRACH分支。在公共传输信道建立请求消息中的另一个分支为Secondary CCPCHs。在公共传输信道建立请求消息中，或者选择PRACH分支、或者选择Secondary CCPCHs分支，两者必选其一。

FPACH，表示需建立的FPACH信道的物理特性。FPACH信道的物理特征由FPACH下属的各个信息元素UARFCN、Common Physical Channel ID、TDD Channelisation Code LCR、Time Slot LCR、Midamble Shift LCR、MaxFPACH Power描述。

需要说明的是，为辅载波配置了FPACH信道后，Node B必须检测相应的UpPCH信道(即Sync_UL码)。

参考图1，该图是本发明公共传输信道建立过程。

本发明在小区建立过程中，对于主载频的公共信道的建立过程，不作任何修改，对于辅载波，公共信道只需配置FPACH信道，而不配置P-CCPCH、S-CCPCH(FACH、PCH、PICH)、物理随机接入信道PRACH等其它公共信道。若对FPACH信道未进行波束赋形，则辅载波上不能配置FPACH信道。

这里对FPACH信道进行波束赋形，是为了使得在辅载波上，FPACH信道的行为类似于DPCH，而无需进行全小区覆盖。由此可带来的好处如下：

在辅载波内部，由于不存在全向下行信道，FPACH信道与DPCH信道之间不会产生严重的干扰；系统在辅载波上的行为类似于只承载业务信道，与当前的多载频方案完全兼容；即使将FPACH配置于辅载波的TS0上，也不会与主载频上的公共信道产生严重干扰。

下面详细说明FPACH信道建立过程。

请参考图1，FPACH信道通过Iub接口的公共传输信道建立过程配置，主要包括以下步骤：

在辅载波建立FPACH信道时，RNC向Node B发送包含所述新增辅载波FPACH信道的载波信息内容的公共传输信道建立请求消息；

Node B根据所述扩展的公共传输信道建立请求消息的FPACH信息内容在辅载波建立FPACH信道，监听UpPCH信道，并向RNC返回公共传输信道建立响应消息。

其中，辅载波上的公共传输信道建立过程可根据需要重复多次。

在小区建立完成后，在随后的系统信息广播中，只广播主载频上的公共信道配置信息。

在切换等过程中，若将UE指定到辅载波、且需要进行开环上行同步操作，则可通过信令消息将本小区辅载波上的FPACH信息，直接告知UE，而不通过系统信息广播的方式。例如所述信令消息包括无线资源控制消息RRC(如物理信道重配置消息Physical Channel Reconfiguration、小区更新证实消息CELL UPDATE CONFIRM、指令切换到UTRAN消息HANDOVER TOUTRAN COMMAND、无线承载重配置消息RADIO BEARERRECONFIGURATION、无线承载释放消息RADIO BEARER RELEASE、无线承载建立消息RADIO BEARER SETUP、RRC连接建立消息RRCCONNECTION SETUP、传输信道重配置消息TRANSPORT CHANNELRECONFIGURATION)中的上行DPCH信息。

具体的，上行DPCH信息的具体数据结构如表二所示

表二

Information Element	Need	Multi	Type	Semantics description
					Uplink DPCH power control info	OP		10.3.6.91
Uplink Timing Advance Control	OP		10.3.6.96
					UL CCTrCH List	OP	1 tomaxCCTrCH		UL physical channels toestablish or reconfigure list.
>TFCS ID	MD		Integer(1..8)	Default value is 1.
					>UL target SIR	MP		Real(-11..20bystep of 0.5dB)	In dB
>Time info	MP		10.3.6.83
					>Common timeslot info	MD		10.3.6.10	Default is the current Commontimeslot info
>Uplink DPCH timeslots andcodes	MD		10.3.6.94	Default is to use the oldtimeslots and codes.
					UL CCTrCH List to Remove	OP	1...maxCCTrCH		UL physical channels toremove list
>TFCS ID	MP		Integer(1..8)

上行DPCH信息结构中包括了文中提到的上行DPCH码信息(UplinkDPCH timeslots and codes)和上行同步参数(Uplink Timing Advance Control)。

由于在辅载波上配置了FPACH信道，因此，上行DPCH信息结构中的上行DPCH码信息和上行同步参数均同属辅载波，不存在歧义。

其中的Uplink Timing Advance Control结构如表三所示：

Information Eiement	Need	Type	Semantics description
				CHOICE Timing Advance	MP
>Disabled		Null	Indicates that no timing advance is applied
				>Enabled

Information Element	Need	Type	Semantics description
				>>Uplink synchronisationparameters	MD
>>Synchronisation parameters	OP
				>>>SYNC_UL codes bitmap	MP	Bitstring(8)	Each bit indicates availability of a SYNC_UL code，where the SYNC_UL codes are numbered″code 0″to″code 7″.The value 1 of a bit indicates that the correspondingSYNC_UL code can be used.The value 0 of a bit indicates that the correspondingSYNC_UL code can not be used.
>>>FPACH info	MP	10.3.6.35a
				>>>PRXUpPCHdes	MP	Integer	(-120...-58by step of 1)In dBm
>>>SYNC_UL procedure	MD		Default is：Max SYNC_UL Transmission is 2Power Ramp Step is 2.
				>>>>Max SYNC_ULTransmissions	MP	Integer(1，2，4，8)	Maximum numbers of SYNC_UL transmissions in apower ramping sequence.
>>>>Power Ramp Step	MP	Integer(0，1，2，3)	In dB

Uplink Timing Advance Control结构中包含了UE进行开环上行同步所需要的UpPCH信息、FPACH信息。

在UE接入、切换等过程中，当需要为UE分配DPCH信道(专用物理信道)时，若允许将UE分配到辅载波、且系统对于辅载波上的DPCH信道进行了波束赋形，则允许将UE分配到辅载波的TS0上。

另外，分配辅载波上的TS0资源时，为了避免UE误将辅载波上的DPCH信道(或FPACH信道)当作BCH(广播信道)，必须预留C₁₆ ¹、C₁₆ ²；而当主载频的BCH采用了码空发射分集(SCTD，Space Code Transmit Diversity)，还必须预留C₁₆ ³、C₁₆ ⁴。

图2为辅载波时隙TS0上的分配流程，包括以下步骤：

步骤s1、判断系统是否允许将信道分配到辅载波，若是，执行步骤s2；否则执行步骤s3；

步骤s2、判断待分配的DPCH信道资源是否已进行波束赋形，若是，执行步骤s4，允许将UE分配到TS0上，也即将所述波束赋形的DPCH信道资源分配到辅载波时隙TS0上，否则，执行步骤s5，不允许将UE分配到辅载波上，即将待分配DPCH信道分配到辅载波其他时隙或主载波相应时隙上；

步骤s3，将UE分配到主载波。

综上，本发明通过在辅载波建立波束赋形的FPACH信道，并允许在辅载波TS0分配UE，可以进一步利用辅载波资源，有利于提高多载波系统性能。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1、一种信道建立方法，应用于时分复用码分多址多载波系统中，其特征在于，包括：

扩展公共传输信道建立请求消息内容，在所述公共传输信道建立请求消息的信息内容中新增辅载波快速物理接入信道的载波信息内容；

在辅载波建立快速物理接入信道时，无线网络控制器向Node B发送包含所述新增辅载波快速物理接入信道信息内容的公共传输信道建立请求消息；

Node B根据所述扩展的公共传输信道建立请求消息的快速物理接入信道信息内容在辅载波建立快速物理接入信道，监听上行导频信道，并向无线网络控制器返回公共传输信道建立响应消息。

2、根据权利要求1所述的信道建立方法，其特征在于，所述快速物理接入信道采用波束赋形。

3、根据权利要求1所述的信道建立方法，其特征在于，所述扩展的公共传输信道建立请求消息的信息内容中辅载波快速物理接入信道范围为0..1，0指示不建立快速物理接入信道，1指示建立快速物理接入信道，其中快速物理接入信道范围指示为1时，新增指示辅载波频点的频点信息，物理随机接入信道信息范围选择0。

4、根据权利要求2所述的信道建立方法，其特征在于，所述扩展的公共传输信道建立请求消息中时隙信息内容指示为TS0时，将快速物理接入信道建立在辅载波时隙TS0上；否则，将快速物理接入信道建立在辅载波的其它时隙上。

5、根据权利要求4所述的信道建立方法，其特征在于，将快速物理接入信道分配到辅载波时隙TS0时，预留扩频码字C₁₆ ¹、C₁₆ ²；当主载频的广播信道采用了码空发射分集时，还预留扩频码字C₁₆ ³、C₁₆ ⁴。

6、根据权利要求1所述的信道建立方法，其特征在于，还包括：

通过信令将辅载波上配置的快速物理接入信道、以及允许用户设备使用的辅载波上的上行导频信道直接通知用户设备。

7、根据权利要求6所述的信道建立方法，其特征在于，所述信令为无线资源控制消息。

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