CN101026432B - 基于高速分组信道的分组数据业务传输方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线通信技术，公开了一种基于高速分组信道的分组数据业务传输方法及其系统，使得UE的功耗有效降低。本发明中，在上下行都没有数据发送的非活跃期，当上行DPCCH进行非连续发射时，UE对F-DPCH(或下行DPCCH)进行非连续接收。当同时对HS-SCCH和F-DPCH(或下行DPCCH)进行非连续接收时，则UE也对下行CPICH进行相应的非连续接收。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术，特别涉及高速分组信道的分组数据业务传输。
背景技术
第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)作为移动通信领域的重要组织推动了第三代移动通信(The Third Generation，简称“3G”)技术的标准化工作，其早期的协议版本中上行和下行业务的承载都是基于专用信道的。
随着移动通信技术的发展，3G技术也在不断的发展演进。高速下行分组接入(High Speed Downlink Packet Access，简称“HSDPA”)和高速上行分组接入(High Speed Uplink Packet Access，简称“HSUPA”)就是3G技术的重要演进。HSDPA和HSUPA中的数据包的调度和重传等由基站节点(Node B)控制。
其中，HSDPA作为下行高速数据包接入技术在2002年被引入到3GPP第5版(Release 5，简称“R5”)的版本中，采用更短的2ms传输时间间隔(Transmission Timing Interval，简称“TTI”)，以实现快速自适应控制。在物理层使用自适应的编码和调制(Adaptive Modulation and Coding，简称“AMC”)和混合自动重传请求(Hybrid Auto Repeat reQuest，简称“HARQ”)。
为了实现用户设备(User Equipment，简称“UE”)下行数据的高速传输，HSDPA新增了两个下行物理信道和一个上行物理信道，它们分别是用于承载用户数据的高速物理下行共享信道(High Speed Physical Downlink Shared Channel，简称“HS-PDSCH”)，用于承载解调伴随数据信道HS-PDSCH所需的信令的下行的高速共享控制信道(High Speed Shared Control Channel，简称“HS-SCCH”)，以及用于承载UE的确认/不确认信息(ACK/NACK)和CQI等反馈信息的上行高速专用物理控制信道(High Speed DedicatedPhysical Control Channel，简称“HS-DPCCH”)。Node B通过HS-DPCCH获知数据是否被正确接收，如果不正确，将发起重传，否则发送新数据。
HSUPA作为高速上行数据包接入技术，在2004年引入到了3GPP第6版(Release 6，简称“R6”)的版本中。与HSDPA类似，HSUPA采用更短的TTI和帧长(2ms或10ms)以实现快速自适应控制，使用HARQ和基于Node B的快速上行调度技术，提高了上行的频谱效率。
HARQ技术综合了前向纠错码和重传，用于增强的专用信道(EnhancedDedicated Channel，简称“E-DCH”)的物理层快速重传，并通过初传和重传之间的软合并来提高物理层的译码性能。
在3GPP R6的协议版本中还引入了一种特殊的下行专用信道——分片专用物理信道(Fractional-Dedicated Physical Channel，简称“F-DPCH”)，其帧(frame)格式如图1所示。它与HSDPA组合取代了下行的专用物理数据信道(Dedicated Physical Data Channel，简称“DPDCH”)/专用物理控制信道(Dedicated Physical Control Channel，简称“DPCCH”)，有效提高下行信道化码的利用效率。
根据无线资源控制(Radio Resource Control，简称“RRC”)的情况，UE状态如图2所示，分为空闲模式(UE Idle Mode)和连接模式(UTRA RRCConnected Mode)。在空闲模式下，UE没有任何的RRC信号连接，除了寻呼(Paging)和广播(Broadcast)所使用的资料传输信道外，不占用系统的无线信道资源。
而在连接模式下，建立了RRC信令连接，可以在UE与RNC之间传输 RRC消息。根据UE对无线资源的使用情况，又可细分为通用移动通信系统地面无线接入网(UMTS Terrestrial Radio Access Network，简称“UTRAN”)注册区寻呼信道(UTRAN Registration Area Paging Channel，简称“URA_PCH”)、小区寻呼信道(Cell_PCH)、小区专用传输信道(Cell_DCH)和小区前向接入信道(Cell_FACH)四种状态。
在现有技术中，HSDPA和E-DCH都需要UE处于Cell_DCH状态，需要同时发射上行方向的DPCCH等信道，并接收下行方向的F-DPCH或下行DPCCH、HS-SCCH等信道。下行专用物理信道(Dedicated Physical Channel，简称“DPCH”)的帧结构如图3所示。
在没有数据传输的非活跃期，通常的做法是将UE从Cell_DCH状态转入Cell_PCH或URA_PCH等非活跃状态，从而降低对无线资源的占用并降低UE的功耗。当用户数据进入活跃期需要进行数据传输时，UE需要通过RRC(无线资源控制)信令过程从Cell_PCH或URA_PCH等非活跃状态返回Cell_DCH状态，而通常该过程需要较长的切换时间，从而使用户感觉到较明显的停顿，频繁发生这种切换将对无线数据业务的服务质量产生较大的影响。
一种较好的做法是让UE一直停留在Cell_DCH状态，从而使用户获得连续的业务连接体验，大大提高无线数据业务的服务质量。因为UE需要长期停留在Cell_DCH状态，UE的功耗就成为一个非常突出的问题。
为此，3GPP在Release 7中提出了一个新的工作项(WI) “ContinuousConnectivity for Packet Data Users(分组数据用户连续的连接性)”，该工作项的技术报告，即3GPP TR25.903，主要涉及：降低上/下行高速数据接入控制信道(HSDPA与HSUPA相关的物理控制信道)对无线资源的占用；降低UE功耗。
在TR25.903中，针对降低UE功耗，提出了在没有下行数据时，对 HS-SCCH采用进行非连续接收(DRX)，例如，每隔预先设定的周期接收一次HS-SCCH，从而减少UE的功耗。
在实际应用中，上述方案存在以下问题：UE的功耗仍然较大。
造成这种情况的主要原因在于，由于UE需要长期停留于Cell DCH状态，在没有数据传输的非活跃期，UE在下行方向，需要对F-DPCH(或下行DPCCH)连续解码，同时还需要对下行公共导频信道CPICH进行连续接收，由此造成较大的功耗。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于高速分组信道的分组数据业务传输方法及其系统，使得UE的功耗有效降低。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于高速分组信道的分组数据业务传输方法，包含以下步骤：
用户设备监测上下行的数据传输情况，如果上下行都没有数据传输，则根据预置激活图案对上行专用物理控制信道进行非连续发射，并根据该非连续发射对分片专用物理信道或下行专用物理控制信道进行相应的非连续接收，其中，所述根据预置激活图案对上行专用物理控制信道进行非连续发射的步骤中，包含以下子步骤：
仅在所述预置激活图案中规定的子帧上发射控制信息。
此外在所述方法中，所述分片专用物理信道或下行专用物理控制信道进行相应的非连续接收时包含以下步骤：
所述上行专用物理控制信道根据激活图案停止发射时，所述用户设备在K1个时隙之后停止接收分片专用物理信道或下行专用物理控制信道；
所述上行专用物理控制信道根据激活图案启动发射时，所述用户设备在 K2个时隙之前启动接收分片专用物理信道或下行专用物理控制信道；
其中，所述K1、K2为非负整数。
此外在所述方法中，所述K1、K2均为0。
此外在所述方法中，如果所述用户设备监测到上行或下行有数据需要传输，则将上行专用物理控制信道恢复到连续发射，并将分片专用物理信道或下行专用物理控制信道恢复到连续接收。
此外在所述方法中，所述用户设备判断高速共享控制信道进行非连续接收的同时分片专用物理信道或下行专用物理控制信道是否也正进行非连续接收，如果是则对下行公共导频信道进行相应的非连续接收，否则对下行公共导频信道进行连续接收。
本发明还提供了一种基于高速分组信道的分组数据业务传输系统，用户设备中包含：
监测模块，用于监测上下行的数据传输情况；
收发模块，用于控制各物理信道的发送和接收；
第一判断模块，用于根据所述监测模块的监测结果判断是否上下行都没有数据传输，如果是则指示所述收发模块根据预置激活图案对上行专用物理控制信道进行非连续发射，仅在所述预置激活图案中规定的子帧上发射控制信息，并根据该非连续发射对分片专用物理信道或下行专用物理控制信道进行相应的非连续接收。
其中，还包含：
信道状态检测模块，用于检测各物理信道的当前状态；
第二判断模块，用于根据所述信道状态检测模块的检测结果判断高速共享控制信道处于非连续接收状态的同时分片专用物理信道或下行专用物理控制信道是否也正处于非连续接收状态，如果是则指示所述收发模块对下行公 共导频信道进行相应的非连续接收，否则指示所述收发模块对下行公共导频信道进行连续接收。
此外在所述系统中，所述第一判断模块还用于在所述监测模块监测到上行或下行有数据需要传输时，指示所述收发模块将上行专用物理控制信道恢复到连续发射，并将分片专用物理信道或下行专用物理控制信道恢复到连续接收。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，在上下行都没有数据发送的非活跃期，当上行DPCCH进行非连续发射时，UE对F-DPCH(或下行DPCCH)进行非连续接收。
当同时对HS-SCCH和F-DPCH(或下行DPCCH)进行非连续接收时，则UE也对下行CPICH进行相应的非连续接收。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即通过非连续接收F-DPCH(或下行DPCCH)进而非连续接收CPICH，有效地降低了UE的功耗，在使用户获得连续的业务连接体验的同时，延长了UE的待机时间。
附图说明
图1是现有技术中F-DPCH的帧结构示意图；
图2是现有技术中UE的状态转换示意图；
图3是现有技术中下行专用物理信道的帧结构示意图；
图4是本发明的F-DPCH的非连续接收模式示意图；
图5是根据本发明第一实施方式的基于高速分组信道的分组数据业务传输方法流程图；
图6是根据本发明第一实施方式的下行物理信道的无线帧定时关系示意图；
图7是根据本发明第二实施方式的基于高速分组信道的分组数据业务传输系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本发明通过预先定义一定的上行DPCCH激活图案(Activity Pattern)，UE通过监测上下行的数据传输情况，在上下行都没有数据传输时，对上行DPCCH按照所预定的激活图案进行非连续发射，即在上行DPCCH在某些子帧不发射控制信息，而仅在激活图案规定的某些子帧发射。并根据该非连续发射对F-DPCH或下行DPCCH进行相应的非连续接收，其中，F-DPCH的非连续接收模式如图4所示，在数据传输的活跃期，UE将在每个2ms子帧连续接收F-DPCH信道，而在数据传输的非活跃期，UE仅在某些子帧才接收F-DPCH信道。
本发明第一实施方式的基于高速分组信道的分组数据业务传输方法如图5所示。根据3GPP的规范TS25.211，下行物理信道的无线帧定时关系如图6所示，其中，CPICH和基本公共控制物理信道(Primary Common ControlPhysical Channel，简称“P-CCPCH”)与小区帧定时基准一致；HS-SCCH的帧定时与P-CCPCH的帧定时一致，即HS-SCCH的#0子帧与P-CCPCH的帧的起始时刻是一致的；F-DPCH则相对P-CCPCH的帧定时固定偏移F-DPCH/p＝Tp 256chips(码片)，Tp{0，1，...，149}；而UE发射的上行DPCCH是以UE接收的下行F-DPCH为参考的，即上行DPCCH的发射时刻是在接收到对应F-DPCH的第一个进入检测门限的路径之后1024chips。
在步骤501中，UE监测上下行的数据传输情况，如果上下行都没有数据传输，则转入步骤502；否则，转入步骤504。
在步骤502中，由于在上下行方向都没有数据发送的非活跃期，DPCCH和E-DCH将停止传输，UE也将停止所有上行方向物理信道的发射，因此，对上行物理信道进行功率控制的下行发射功率控制(Transmit Power Control，简称“TPC”)命令已经不需要了；Node B也无法获得上行信号的信号干扰比(Signal to Interference Ratio，简称“SIR”)以进行闭环功率控制。所以，TPC命令在没有数据发送的非活跃期，已经失去了实际意义。
因此，在步骤503中，根据上行DPCCH的非连续发射对F-DPCH或下行DPCCH进行相应的非连续接收，具体地方法如下：
上行DPCCH根据激活图案停止发射时，UE在K1(为非负整数)个时隙之后停止接收F-DPCH或下行DPCCH，例如K1＝0，即UE在上行DPCCH发射停止时隙的下一个时隙停止接收F-DPCH或下行DPCCH。
上行DPCCH根据激活图案启动发射时，UE在K2(也为非负整数)个时隙之前启动接收F-DPCH或下行DPCCH，例如K2＝0，即UE在上行DPCCH接收启动时隙的前一个时隙启动对F-DPCH或下行DPCCH的接收。
通过非连续接收F-DPCH或下行DPCCH，可以有效地降低UE功耗，使得用户在获得连续的业务连接体验的同时，延长UE的待机时间。
在步骤504中，由于在步骤501中，UE监测上下行有数据传输，因此，对上行DPCCH连续发射，对F-DPCH或下行DPCCH连续接收，并继续监测上下行的数据传输情况。
在步骤505中，UE判断HS-SCCH进行非连续接收的同时F-DPCH或下行DPCCH是否也正进行非连续接收，如果是，则转入步骤505；否则，转入步骤506。
在步骤506中，对下行CPICH进行相应的非连续接收，具体地说，在UE既不对HS-SCCH进行接收，同时又不对上行DPCCH进行发射的“静默”时隙，对CPICH进行相应地非连续接收；当UE至少需要接收HS-SCCH或 者发射上行DPCCH时，UE应当在启动这些收发操作的K3(K3为非负整数)个时隙之前开始重新接收CPICH，即包括但不限于下行定时同步、信道估计等操作。通过非连续接收CPICH，可以进一步有效地降低UE的功耗，也能使得用户在获得连续的业务连接体验的同时，延长UE的待机时间。
在步骤506后，转入步骤501，UE继续监测上下行的数据传输情况。
在步骤507中，对下行CPICH进行连续接收，并转入步骤501，UE继续监测上下行的数据传输情况。
本发明第二实施方式的基于高速分组信道的分组数据业务传输系统结构如图7所示，该系统有网络侧的Node B和用户端的UE。
其中，UE还包含：监测模块、收发模块、第一判断模块、信道状态检测模块和第二判断模块。
监测模块，用于监测上下行的数据传输情况；
收发模块，用于控制各物理信道的发送和接收；
第一判断模块，用于根据监测模块的监测结果判断是否上下行都没有数据传输，并根据判断结果对收发模块进行相应的收发指示；
信道状态检测模块，用于检测各物理信道的当前状态；
第二判断模块，则用于根据信道状态检测模块的检测结果判断高速共享控制信道处于非连续接收状态的同时F-DPCH或下行DPCCH是否也正处于非连续接收状态，并根据判断结果对收发模块进行相应的收发指示。
具体地说，如果第一判断模块由监测模块的监测结果判断得到在上下行都没有数据传输的结果，则指示收发模块对上行DPCCH进行非连续发射，并根据该非连续发射对F-DPCH或下行DPCCH进行相应的非连续接收；如果第一判断模块在监测模块监测到上行或下行有数据需要传输时，则指示收发模块将上行DPCCH恢复到连续发射，并将F-DPCH或下行DPCCH恢复 到连续接收。
如果第二判断模块根据信道状态检测模块的检测结果所得到的判断结果为是，则由第二判断模块指示收发模块对下行CPICH进行相应的非连续接收，否则指示收发模块对下行CPICH进行连续接收。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (8)
1.一种基于高速分组信道的分组数据业务传输方法，其特征在于，包含以下步骤：
用户设备监测上下行的数据传输情况，如果上下行都没有数据传输，则根据预置激活图案对上行专用物理控制信道进行非连续发射，并根据该非连续发射对分片专用物理信道或下行专用物理控制信道进行相应的非连续接收；
其中，所述根据预置激活图案对上行专用物理控制信道进行非连续发射的步骤中，包含以下子步骤：
仅在所述预置激活图案中规定的子帧上发射控制信息。
2.根据权利要求1所述的基于高速分组信道的分组数据业务传输方法，其特征在于，所述分片专用物理信道或下行专用物理控制信道进行相应的非连续接收时包含以下步骤：
所述上行专用物理控制信道根据激活图案停止发射时，所述用户设备在K1个时隙之后停止接收分片专用物理信道或下行专用物理控制信道；
所述上行专用物理控制信道根据激活图案启动发射时，所述用户设备在K2个时隙之前启动接收分片专用物理信道或下行专用物理控制信道；
其中，所述K1、K2为非负整数。
3.根据权利要求2所述的基于高速分组信道的分组数据业务传输方法，其特征在于，所述K1、K2均为0。
4.根据权利要求1所述的基于高速分组信道的分组数据业务传输方法，其特征在于，如果所述用户设备监测到上行或下行有数据需要传输，则将上行专用物理控制信道恢复到连续发射，并将分片专用物理信道或下行专用物理控制信道恢复到连续接收。
5.根据权利要求1至5中任一项所述的基于高速分组信道的分组数据业务传输方法，其特征在于，所述用户设备判断高速共享控制信道进行非连续接收的同时分片专用物理信道或下行专用物理控制信道是否也正进行非连续接收，如果是则对下行公共导频信道进行相应的非连续接收，否则对下行公共导频信道进行连续接收。
6.一种基于高速分组信道的分组数据业务传输系统，其特征在于，用户设备中包含：
监测模块，用于监测上下行的数据传输情况；
收发模块，用于控制各物理信道的发送和接收；
第一判断模块，用于根据所述监测模块的监测结果判断是否上下行都没有数据传输，如果是则指示所述收发模块根据预置激活图案对上行专用物理控制信道进行非连续发射，仅在所述预置激活图案中规定的子帧上发射控制信息，并根据该非连续发射对分片专用物理信道或下行专用物理控制信道进行相应的非连续接收。
7.根据权利要求6所述的基于高速分组信道的分组数据业务传输系统，其特征在于，还包含：
信道状态检测模块，用于检测各物理信道的当前状态；
第二判断模块，用于根据所述信道状态检测模块的检测结果判断高速共享控制信道处于非连续接收状态的同时分片专用物理信道或下行专用物理控制信道是否也正处于非连续接收状态，如果是则指示所述收发模块对下行公共导频信道进行相应的非连续接收，否则指示所述收发模块对下行公共导频信道进行连续接收。
8.根据权利要求6所述的基于高速分组信道的分组数据业务传输系统，其特征在于，所述第一判断模块还用于在所述监测模块监测到上行或下行有数据需要传输时，指示所述收发模块将上行专用物理控制信道恢复到连续发射，并将分片专用物理信道或下行专用物理控制信道恢复到连续接收。
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| CN101026432A (zh) | 2007-08-29 |
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