CN101005343A - 一种多载波信道资源的分配方法及系统 - Google Patents

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本发明适用于移动通信领域，提供了一种多载波信道资源的分配方法及系统，所述方法包括下述步骤：A.无线网络控制器根据用户设备的能力级信息为用户设备配置信道资源，当用户设备只支持上行单载波发射时，将多个上行高速共享信息信道HS－SICH承载在一个载波上，将多个下行高速共享控制信道HS－SCCH分别承载在不同载波上；B.节点B根据无线网络控制器下发的信道资源配置信息向用户设备分配载波资源以及与每个载波关联的信道资源，将信道资源分配结果发送给无线网络控制器；C.无线网络控制器将所述信道资源分配结果发送给用户设备。本发明通过改变多载波上HS－SCCH/HS－SICH的配置方式，简化了只具有上行链路单载波发送能力的UE的下行信道的发射，降低了实现复杂度。

Description

一种多载波信道资源的分配方法及系统
技术领域
本发明属于移动通信领域，尤其涉及一种多载波信道资源的分配方法及系统。
背景技术
基于用户对高速分组数据业务的需求，第三代伙伴计划(3GPP)在版本5(Release5，简称Rel5)中引入了高速下行链路分组接入(High Speed DownlinkPacket Access，HSDPA)技术。HSDPA通过采用自适应调制和编码(AdaptiveModulation and Coding，AMC)技术、混合自动重传(Hybrid Automatic RepeatRequest，HARQ)技术，引入高阶调制如16状态的正交幅度调制(QuadratureAmplitude Modulation，QAM)，在媒质接入控制(Medium Access Control，MAC)层增加了一个高速媒体访问控制(Medium Access Control-high speed，MAC-hs)实体，用于数据的快速调度，可获得较版本4(Release4，简作Rel4)更高的用户峰值速率和小区数据吞吐能力。
从根本上讲，提高空中接口的吞吐能力需要充分利用频谱资源，即尽可能地提高频谱利用率。HSDPA通过链路自适应和快速调度来实现频谱利用率的改善。其中，AMC技术根据信道的情况确定当前信道容量，根据容量确定合适的编码调制方式等，以便最大限度的发送信息，实现比较高的速率。针对每一个用户的信道质量变化，AMC都能提供可相应变化的调制编码方案，从而提高了传输速率和频谱利用率。HARQ是对AMC的一种补充，其以数据正确接收为总的目标，自动根据链路情况决定重传次数。如果AMC调整不够准确，第一次数据传输可能会有大量的误码，HARQ会自动请求重传，假如重传时链路情况仍不太好，接收端综合前两次传输仍然不能正确解码，则自动请求第二次重传，直到正确解码为止。除非实在不能纠错，则系统将其视为数据包丢失或者交由高层处理。HARQ可以很好地配合AMC完成HSDPA系统中的链路自适应。快速调度有利于快速的适应链路变化情况，同时减小时延，链路自适应和快速调度是当前HSDPA系统提供容量主要的手段。
基于以上技术，频分双工(Frequency Division Duplex，FDD)系统单载频(上下行各5MHz)下行可提供高达14.4Mbps的峰值业务速率。时分同步码分多址(Time-Division Synchronization Code Division Multiple Access，TD-SCDMA)系统单载频(1.6MHz)下行可提供2.8Mbps的峰值速率。尽管TD-SCDMA和FDD等其他系统在频谱利用率上基本相当，但在提供给用户业务能力方面有一定的差距。当前的TD-SCDMA系统中，用户能获得的最大业务速率是2.8Mbps，原因在于目前的TD-SCDMA系统是以用户设备(User Equipment，UE)工作单载频为前提构建的。
在现有技术中，为了进一步提升TD-SCDMA系统的下行单用户业务速率，将多载波调制和HSDPA两种技术相结合，允许一个用户的HSDPA下行数据同时在多个载波上传输。由于单载波上可以提供2.8Mbps的峰值业务速率，因此多载波HSDPA技术可以大大提高单用户的业务速率，理论上N个载波同时工作可以为用户提供高达N*2.8Mbps的业务速率。
HSDPA的下行数据承载于高速下行链路共享信道(High Speed DownlinkShared Channel，HS-DSCH)，同时还有一对上下行控制信道，分别是下行高速共享控制信道(Shared Control Channel for HS-DSCH，HS-SCCH)和上行高速共享信息信道(Shared Information Channel for HS-DSCH，HS-SICH)。其中，HS-SCCH承载终端解调数据所需要的参数信息，如信道化码、时隙位置、调制方式以及重传校验等。HS-SICH用于终端向网络报告当前信道状况以及确认(ACK)/非确认(NACK)信息。
与3GPP单载波HSDPA相比，在多载波HSDPA中，网络在MAC-hs中将一个UE的经过优先级处理的MAC-d数据流分配到每个载波各自的一组HARQ进程上。如图1所示，在多载波小区中的一个或者多个载波上配置HS-DSCH资源和一对或者多对HS-SCCH和HS-SICH资源。多个载波上的HS-DSCH为多个UE以时分或者码分的方式共享，一个UE可被同时分配一个或者多个载波上的HS-DSCH资源。当一个用户的数据在多个载波上同时传输时，由MAC-hs对数据进行分流，即将数据流分配到不同的载波，各载波独立进行编码映射、调制发送。UE需要具有同时接收多个载波数据的能力，各个载波独立进行译码处理后，由MAC-hs进行合并。在网络侧，每个用户建立一个HARQ实体。HARQ功能实体中，为每个载波建立单独的HARQ进程(1～8个)，每个HARQ进程独立进行各自的处理过程，每个进程由载波标识和进程标识(Id)一起标识。
每个载波各自具有一对HS-SCCH/HS-SICH，该对HS-SCCH/HS-SICH进行该载波HS-DSCH资源的独立控制和反馈。每个载波配置一对或者多对HS-SCCH/HS-SICH，业务过程中选择其中的一对独立控制和反馈该载波上的HS-DSCH资源。
为简化UE侧实现的复杂度，控制信道HS-SCCH/HS-SICH在载波上有两种配置方式，一是将上行的所有HS-SICH和下行的所有HS-SCCH都分配在一个载波上，如图2A所示；二是将上行的所有HS-SICH和下行的所有HS-SCCH都分别承载在各个载波上，如2B所示。对于具有上行链路单载波发送能力而不能进行多载波发射的UE，采用第一种配置方法。对具有上行链路多载波发送能力的UE，两种配置方法都可行。
基于对UE可实现性的考虑，多载波无线网络分配给同一多载波HSDPA终端的频谱应不超过UE上报的能力级范围。对不同能力的UE，可以向网络上报是否支持多载波及支持多载波数目的能力，网络根据UE上报的能力进行相应资源分配和调度，单载波UE能够在支持多载波的网络中正常工作。
对于上行没有多载波发射能力的UE，上行的所有HS-SICH都分配在一个载波上，但是将其下行的所有HS-SCCH也都分配在了一个载波上，增加了所在载波的下行复杂度，一方面需要在该载波上为每个HS-SCCH分配时隙和码道，相应地在该载波的收端和发端都需要配置能对多个HS-SCCH进行收发的收发模块，增加了开发工作量，另一方面需要在网络端和UE保存一个映射表，指出HS-SCCH和载波的对应关系。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多载波信道资源的分配方法，以解决现有技术在只具有上行链路单载波发送能力的UE上实现多载波HSDPA时，将其下行的所有HS-SCCH都分配在一个载波上，增加了所在载波的下行实现复杂度的问题。
本发明的另一目的在于提供多载波信道资源的分配系统。
本发明是这样实现的，一种多载波信道资源的分配方法，所述方法包括下述步骤：
A.无线网络控制器根据用户设备的能力级信息为用户设备配置信道资源，当用户设备只支持上行单载波发射时，将多个上行高速共享信息信道HS-SICH承载在一个载波上，将多个下行高速共享控制信道HS-SCCH分别承载在不同载波上；
B.节点B根据无线网络控制器下发的信道资源配置信息向用户设备分配载波资源以及与每个载波关联的信道资源，将信道资源分配结果发送给无线网络控制器；
C.无线网络控制器将所述信道资源分配结果发送给用户设备。
所述步骤B进一步包括下述步骤：
B1.节点B配置与信道对应的载波序列号，为所有高速共享信息信道HS-SICH配置相同的载波序列号，为不同的高速共享控制信道HS-SCCH分别配置不同的载波序列号。
在所述步骤C之后，所述方法进一步包括下述步骤：
D.用户设备测量每个高速下行链路共享信道HS-DSCH的下行信道质量，通过对应的高速共享信息信道HS-SICH反馈到无线网络控制器；
E.无线网络控制器根据当前对应载波的下行信道质量选择确定所述载波的调制编码格式MCS，并通过所述载波上的高速共享控制信道HS-SCCH通知用户设备；
F.用户设备根据所述载波的调制编码格式MCS解调解码当前载波的高速下行链路共享信道HS-DSCH。
所述用户设备的能力级信息包含有用户设备对多载波的支持能力信息。
一种多载波信道资源的分配系统，所述系统包括：
信道资源配置单元，设置于无线网络控制器，用于根据用户设备的能力级信息为用户设备配置信道资源，当用户只支持上行单载波发射时，将多个上行高速共享信息信道HS-SICH承载在一个载波上，将多个下行高速共享控制信道HS-SCCH分别承载在不同载波上；
信道资源分配单元，设置于节点B，用于根据无线网络控制器下发的信道资源配置信息向用户设备分配载波资源以及与每个载波关联的信道资源。
所述信道资源分配单元进一步包括：
载波序列号配置模块，用于配置与信道对应的载波序列号，为所有高速共享信息信道HS-SICH配置相同的载波序列号，为不同的高速共享控制信道HS-SCCH分别配置不同的载波序列号。
所述用户设备的能力级信息包含有用户设备对多载波的支持能力信息。
本发明通过改变多载波上HS-SCCH/HS-SICH的配置方式，简化了只具有上行链路单载波发送能力的UE的下行信道的发射，降低了实现复杂度。
附图说明
图1是多载波HSDPA传输过程示意图；
图2A、2B是现有技术中HS-SCCH/HS-SICH在多载波上的配置示意图；
图3是本发明中HS-SCCH/HS-SICH在多载波上的配置示意图；
图4是本发明中HS-SCCH/HS-SICH所指示的HS-DSCH多载波信道资源的分配流程图；
图5是本发明提供的多载波信道资源分配系统的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明通过改变下行HS-SCCH在多载波中的配置方式，在UE只支持上行单载波发射时，将多个上行HS-SICH承载在一个载波上，将多个下行HS-SCCH分别承载在各个载波上，简化了下行信道的发射。
图3示出了本发明中当UE只支持上行单载波发射时，HS-SCCH/HS-SICH在多个载波上的配置情况。当UE只支持上行单载波发射时，将多个上行HS-SICH承载在一个载波上，将多个下行HS-SCCH分别承载在各个不同载波上。
HS-SCCH/HS-SICH所指示的HS-DSCH的载波信息通过高层信令配置。无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)通过结点B应用协议(Node BApplication Protocol，结点B应用协议，NBAP)消息将UE的信道资源配置信息通知Node B，Node B根据信道资源配置信息向UE分配载波资源、与每个载波关联的HS-SCCH和HS-SICH资源，以及每个载波HARQ相关的资源，并通过NBAP消息反馈给RNC，RNC将信道资源分配结果通过无线资源控制(RadioResource Control，RRC)消息发送给UE。MAC-hs通过载波关联的一对HS-SCCH和HS-SICH实时分配每个载波上的HS-DSCH资源。
具体配置过程如图4所示：
1.UE向RNC发送数据下载业务请求，该请求消息携带了用户所请求的业务的特征参数信息，如业务种类、通信延迟以及错误率等，以及UE的能力级信息，例如UE对多载波的支持能力、支持的码道或者信道等信息。
2.RNC分析用户的业务请求，根据UE的能力级为UE配置信道资源，并将信道资源配置信息下发给Node B。在RNC为UE配置信道资源时，当UE只支持上行单载波发射时，将多个上行HS-SICH承载在一个载波上，将多个下行HS-SCCH分别承载在各个不同载波上。
3.Node B根据RNC信道资源配置信息向UE分配载波资源、与每个载波关联的HS-SICH资源、HS-SCCH资源以及与每个载波HARQ相关的资源，将信道资源分配结果返回RNC。
在对HS-SCCH/HS-SICH资源进行分配时，Node B将所有与HS-SICH对应的载波序列号配置为相同，则这些HS-SICH就都分配在了同一个载波上，同时仍按照原来的顺序配置所有的HS-SCCH对应的载波序列号，一个HS-SCCH对应一个载波序列号。
4.RNC将信道资源分配结果发送给UE，UE保存多载波信道资源的分配结果。
5.UE测量每个HS-DSCH的下行，获得信道质量参数CQI(Channel QualityIndicator，道质量指示)，并将此CQI通过对应的HS-SICH反馈到RNC。
6.RNC根据反馈的CQI获悉当前对应载波的下行信道质量，并根据CQI选择载波的MCS(Modulation and Coding Scheme，调制编码格式)，同时将载波的下行调制编码格式修改为选择的MCS方式，RNC通过该载波上的HS-SCCH通知UE当前的MCS。
7.UE根据此MCS解调解码当前载波的下行HS-DSCH。
图5示出了本发明提供的信道资源分配系统的结构。
信道资源配置单元501设置于RNC，接收UE的数据下载业务请求，根据UE的能力级为UE配置信道资源，并将信道资源配置信息下发给Node B。在本发明中，当UE只支持上行单载波发射时，信道资源配置单元501将多个上行HS-SICH承载在一个载波上，将多个下行HS-SCCH分别承载在各个不同载波上。
信道资源分配单元502设置于Node B中，根据RNC的信道资源配置信息向UE分配载波资源、与每个载波关联的HS-SICH资源、HS-SCCH资源以及与每个载波HARQ相关的资源。
在对HS-SCCH/HS-SICH资源进行分配时，载波序列号配置模块5021将所有与HS-SICH对应的载波序列号配置为相同，则这些HS-SICH就都分配在了同一个载波上，同时仍按照原来的顺序配置所有的HS-SCCH对应的载波序列号，一个HS-SCCH对应一个载波序列号。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡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保护范围之内。

Claims (7)

1、一种多载波信道资源的分配方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
A.无线网络控制器根据用户设备的能力级信息为用户设备配置信道资源，当用户设备只支持上行单载波发射时，将多个上行高速共享信息信道HS-SICH承载在一个载波上，将多个下行高速共享控制信道HS-SCCH分别承载在不同载波上；
B.节点B根据无线网络控制器下发的信道资源配置信息向用户设备分配载波资源以及与每个载波关联的信道资源，将信道资源分配结果发送给无线网络控制器；
C.无线网络控制器将所述信道资源分配结果发送给用户设备。
2、如权利要求1所述的多载波信道资源的分配方法，其特征在于，所述步骤B进一步包括下述步骤：
B1.节点B配置与信道对应的载波序列号，为所有高速共享信息信道HS-SICH配置相同的载波序列号，为不同的高速共享控制信道HS-SCCH分别配置不同的载波序列号。
3、如权利要求1所述的多载波信道资源的分配方法，其特征在于，在所述步骤C之后，所述方法进一步包括下述步骤：
D.用户设备测量每个高速下行链路共享信道HS-DSCH的下行信道质量，通过对应的高速共享信息信道HS-SICH反馈到无线网络控制器；
E.无线网络控制器根据当前对应载波的下行信道质量选择确定所述载波的调制编码格式MCS，并通过所述载波上的高速共享控制信道HS-SCCH通知用户设备；
F.用户设备根据所述载波的调制编码格式MCS解调解码当前载波的高速下行链路共享信道HS-DSCH。
4、如权利要求1所述的多载波信道资源的分配方法，其特征在于，所述用户设备的能力级信息包含有用户设备对多载波的支持能力信息。
5、一种多载波信道资源的分配系统，其特征在于，所述系统包括：
信道资源配置单元，设置于无线网络控制器，用于根据用户设备的能力级信息为用户设备配置信道资源，当用户只支持上行单载波发射时，将多个上行高速共享信息信道HS-SICH承载在一个载波上，将多个下行高速共享控制信道HS-SCCH分别承载在不同载波上；
信道资源分配单元，设置于节点B，用于根据无线网络控制器下发的信道资源配置信息向用户设备分配载波资源以及与每个载波关联的信道资源。
6、如权利要求5所述的多载波信道资源的分配系统，其特征在于，所述信道资源分配单元进一步包括：
载波序列号配置模块，用于配置与信道对应的载波序列号，为所有高速共享信息信道HS-SICH配置相同的载波序列号，为不同的高速共享控制信道HS-SCCH分别配置不同的载波序列号。
7、如权利要求5所述的多载波信道资源的分配方法，其特征在于，所述用户设备的能力级信息包含有用户设备对多载波的支持能力信息。
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