CN101030809A - 上行专用物理控制信道的传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信技术，公开了一种上行专用物理控制信道的传输方法，使得基站节点与用户终端能够同步地实现上行DPCCH非连续传输。本发明中，在用户终端没有数据需要上传到基站节点时，通过E－DPCCH发送表示启用非连续传输的控制信息，基站节点通过预置的激活图案使自身的非连续接收能与用户终端的DTX同步。其中，控制信息可以是E－TFCI的空闲取值或新增数据传输块集合内E－TFCI的指定值。当有多个预设图案时，表示启用非连续传输的控制信息还进一步能够指定所使用的预设激活图案。

Description

上行专用物理控制信道的传输方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别涉及上行专用物理控制信道的传输方法。

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。不同于R99版本中数据包的调度和重传由无线网络控制器(Radio Network Controller，简称“RNC”)控制，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，它采用更短的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”)。

为了实现用户终端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”)，以及用于承载用户终端的确认/不确认信息(ACK/NACK)和信道质量指示(ChannelQuality Indicator，简称“CQI”)等反馈信息(FBI)的上行的专用物理控制信道(High Speed Dedicated Physical Control Channel，简称“HS-DPCCH”)。基站节点通过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也采用更短的TTI和帧长(2ms或10ms)以实现快速自适应控制，使用HARQ和基于基站节点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。

为了用户终端上行数据的高效率传输，HSUPA新增加了两个上行物理信道和三个下行物理信道，它们分别是用于承载用户数据的上行的增强专用数据传输信道(E-DCH Dedicated Physical Data Channel，简称“E-DPDCH”)，用于传输伴随物理层信令，为E-DPDCH解调提供伴随信令的上行的增强专用控制信道(E-DCH Dedicated Physical Control Channel，简称“E-DPCCH”)，用于控制用户终端的上行传输速率的绝对授权信道(E-DCH Absolute GrantChannel，简称“E-AGCH”)和相对授权信道(E-DCH Relative Grant Channel，简称“E-RGCH”)，以及用于指示上行进程数据传输是否正确的重传指示信道(E-DCH HARQ Indicator Channel，简称“E-HICH”)。

其中，E-DPCCH是用来传送伴随E-DCH的控制信息的物理信道。根据3GPP的规范TS25.212《多路信道编码(Multiplexing and channel coding)》，在E-DPCCH上传输的信息包括：重传序号(Retransmission Sequence Number，简称“RSN”)、E-DCH传输格式组合指示(E-DCH Transport FormatCombination Indicator，简称“E-TFCI”)和“Happy(满意度)”比特，它们分别占用2比特(bits)、7比特和1比特。这10个比特的信息经二阶里德马勒(Reed-Muller)码进行信道编码后，形成30个比特的数据块，对2msTTI的模式，该编码后的30个比特即在E-DPCCH的一个2ms子帧上进行传输，对10ms TTI的模式，该编码后的30个比特在E-DPCCH的一个10ms帧的5个2ms子帧上同时进行传输。

E-DPDCH/E-DPCCH的信道帧结构如图1所示，E-DCH的一个10ms帧包含15个时隙，每3个时隙为一个2ms子帧，即一个10ms帧包含5个2ms子帧。E-DPCCH的时隙格式如图2所示，每个时隙E-DPCCH可以传输10个比特，则一个2ms子帧可以传输30个比特。对2ms的TTI模式，该编码后的30个比特即在E-DPCCH的一个2ms子帧上进行传输，对10ms的TTI模式，该编码后的30个比特在E-DPCCH的一个10ms帧的5个2ms子帧上同时进行传输。

在E-DPCCH上传输的信息中，RSN用于指示HARQ进程中每次HARQ传输的冗余版本(Redundancy Version，简称“RV”)，来表示传输进程的状态。RSN为0的传输为初始传输，不为0的传输均为重传：一次重传RSN为1，二次重传RSN为2，此后的后续重传RSN均为3；“Happy”比特则反映了用户终端对基站节点快速上行分组调度结果的“满意度”，对基站节点控制快速上行分组调度具有辅助的作用。

而E-TFCI用于指示E-DCH媒体接入控制的协议数据单元(Protocol DataUnit，简称“PDU”)的大小，即E-DCH传输块大小，其取值范围为0-127。通常，按照E-TFCI可以配置两个E-DCH数据传输块集合，分别为E-DCH传输块大小集#0和E-DCH传输块大小集#1。根据3GPP的规范TS25.321，2ms TTI模式和10ms TTI模式媒体接入控制均可以配置两个E-DCH数据传输块集合中的一个，TS25.321在附录B中分别列出了2ms TTI模式的E-DCH传输块大小集#0，如图3所示，和2ms TTI模式的E-DCH传输块大小集#1，如图4所示，以及10ms TTI模式的E-DCH传输块大小集#0，如图5所示，和10ms TTI模式的E-DCH传输块大小集#1，如图6所示。在图3至图6中，E-TFCI＝0所指示的E-DCH传输块大小为18比特的传输块，主要用于单独传输上行调度信息(scheduling information，简称“SI”)。

通常，分组数据业务的业务量是非连续动态变化的，比如说因特网浏览业务，用户点击网页下载相应页面和数据的活跃期内有数据传输，而在用户阅读页面内容的非活跃期则没有数据的发送。由此可见，在没有数据传输的非活跃期，浪费了无线资源并凭空增加了用户终端的功耗。

为了解决这一问题，通常的做法是将用户终端从Cell_DCH状态转入小区寻呼信道(CELL Paging Channel，简称“CELL_PCH”)或地面无线接入网注册区寻呼信道(UTRAN Registration Area Paging Channel，简称“URA_PCH”)等非活跃状态，从而降低对无线资源的占用并降低用户终端的功耗。而当用户数据进入活跃期需要进行数据传输时，用户终端通过作为控制信令的无线资源控制层(Radio Resource Controller，简称“RRC”)信令，从Cell_PCH或URA_PCH等非活跃状态返回Cell_DCH状态。但是通常这一状态转换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。

针对上述问题，3GPP在Release 7中提出了一个新的工作项“分组数据用户连续的连接性”来解决这一问题。目前该工作项主要涉及两个方面的优化：一是降低上/下行HSDPA/E-DCH控制信道对无线资源的占用，这样当用户终端不传输数据时可以最小化对无线资源的占用；二是降低用户终端功耗，避免用户终端因长时间停留在Cell_DCH状态消耗功率并影响终端待机时间。在降低对无线资源的占用并降低用户终端的功耗的前提下，让用户终端一直停留在Cell_DCH状态而不是频繁地在Cell_DCH状态与Cell_PCH或URA_PCH状态之间切换，避免因频繁发生切换而对无线数据业务产生的影响，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。

然而，仅通过最小化对无线资源的占用及降低用户终端功耗，并不能避免用户终端在没有数据传输到基站节点时，向基站节点发送不必要的调度信息，从而形成上行干扰。为了进一步减少上行干扰和用户终端功率的消耗，TR25.903以及3GPP提案“R1-050754，Uplink DPCCH Gating”提出了一种在没有上行方向数据传输的期间非连续发射(Discontinuous Transmission，简称“DTX”)传输DPCCH的技术。该技术的基本思想是预先定义一定的上行DPCCH激活图案，如图7所示，上行DPCCH激活图案决定DPCCH将在某些子帧不进行传输而仅在其规定的某些帧或子帧上进行传输。根据TR25.903以及3GPP提案R1-050754，当数据传输进入非活跃期时，用户终端启动上行DPCCH的DTX传输，根据上行DPCCH激活图案决定停止及恢复上行DPCCH的连续传输。

具体地说，即当HS-SCCH指示没有下行数据需要接收以及用户终端没有上行数据需要传输超过一定的时间时，用户终端将启动根据预定义的上行DPCCH激活图案的上行DPCCH的DTX传输，而当HS-SCCH指示有下行数据需要接收，或者用户终端有上行数据需要传输时，用户终端将立即停止上行DPCCH的DTX传输。

在实际应用中，上述方案存在以下问题：用户终端与基站节点无法同步启动与停止上行DPCCH的DTX传输，且不能指定不同的上行DPCCH激活图案。

造成这种情况的主要原因在于，在现有的上行DPCCH的DTX传输技术中，仅由用户终端根据数据传输情况决定何时启动上行DPCCH的DTX传输，缺乏有效的信令通知基站节点上行DPCCH的DTX传输的启动，使得基站节点不能确定用户终端启动上行DPCCH的DTX传输的准确时间，尽管上行DPCCH激活图案是用户终端和基站节点已知的信息，基站节点仍然不能根据已知的上行DPCCH激活图案与用户终端同步操作。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种上行专用物理控制信道的传输方法，使得基站节点与用户终端能够同步地实现上行DPCCH非连续传输。

为实现上述目的，本发明提供了一种上行专用物理控制信道的传输方法，包含以下步骤：

用户终端在没有数据需要传输到基站节点时，向该基站节点发送表示启动非连续发射的控制信息，并在预设时刻启动对所述上行专用物理控制信道的所述非连续发射；

所述基站节点根据接收到的所述控制信息在所述预设时刻对所述上行专用物理控制信道进行相应地非连续接收。

其中，所述上行专用物理控制信道根据预置的激活图案进行非连续传输。

此外在所述方法中，当所述预置的激活图案多于一个时，所述控制信息中还包含预置的激活图案的标识，所述基站节点根据该标识使用相应的激活图案进行所述非连续接收。

此外在所述方法中，所述预设时刻为所述用户终端发送所述控制信息的下一个时隙。

此外在所述方法中，所述控制信息通过一个2ms的子帧传输。

此外在所述方法中，所述控制信息通过E-DCH专用物理控制信道传输。

此外在所述方法中，所述控制信息通过E-DCH的传输格式组合指示字段指示所述用户终端是否启动所述非连续发射。

此外在所述方法中，所述控制信息通过所述E-DCH的传输格式组合指示字段的空闲取值指示所述用户终端启动所述非连续发射。

此外在所述方法中，所述控制信息通过新增数据传输块集合内所述E-DCH的传输格式组合指示字段的指定值指示所述用户终端启动所述非连续发射。

此外在所述方法中，对信息元素“E-TFCI table index”进行扩展，以扩展后新增的标识指示所述新增数据传输块集合。

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，在用户终端没有数据需要上传到基站节点时，通过E-DPCCH发送表示启用非连续传输的控制信息，基站节点通过预置的激活图案使自身的非连续接收能与用户终端的DTX同步。其中，控制信息可以是E-TFCI的空闲取值或新增数据传输块集合内E-TFCI的指定值。

当有多个预设图案时，表示启用非连续传输的控制信息还进一步能够指定所使用的预设激活图案。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即在用户终端没有上行数据传输的非活跃期时，基站节点与该用户终端能够完全同步地进行上行DPCCH的非连续传输，从而使得基站节点能精确地知道用户终端决定启用/停止上行DPCCH非连续传输的时刻，避免了处理出错，保障了服务质量，使得用户终端可以在基于HSPA的VoIP和分组数据业务中实现可靠有效的上行DPCCH非连续传输。

表示启用DTX的控制信息能够指定具体使用的激活图案，使得不同的业务能预设不同的激活图案，以适用具有不同活跃和非活跃特性的不同类型业务。

附图说明

图1是现有技术中E-DPCCH/E-DPDCH的帧结构示意图；

图2是现有技术中E-DPCCH的时隙格式示意图；

图3是现有技术中2msTTI模式下E-DCH数据传输块集合#0示意图；

图4是现有技术中2msTTI模式下E-DCH数据传输块集合#1示意图；

图5是现有技术中10msTTI模式下E-DCH数据传输块集合#0示意图；

图6是现有技术中10msTTI模式下E-DCH数据传输块集合#1示意图；

图7是现有技术中上行DPCCH的DTX示意图；

图8是本发明上行DPCCH传输原理的示意图；

图9是根据本发明第一实施方式的上行DPCCH传输方法流程图。

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。

本发明的核心在于，用户终端在没有数据需要传输到基站节点时，向该基站节点发送表示启动DTX的控制信息，如图8所示，并在预设时刻开始根据预置激活图案对上行DPCCH进行DTX，基站节点接收到该控制信息后，也同样在预设时刻根据相应的预置激活图案对上行DPCCH进行非连续接收。

以上对本发明的核心进行了简要说明，下面对本发明第一实施方式上行DPCCH的传输方法进行详细阐述。

如图9所示，在步骤910中，用户终端判断当前时间段内是否有数据需要传输。如果有数据需要传输，则进入步骤920，用户终端对上行DPDCH进行连续传输，步骤920与现有技术相同，在此不再赘述。如果当前时间段内没有数据需要传输，则进入步骤930。

在步骤930中，当前时间段内没有数据需要传输，用户终端向该基站节点发送表示启动DTX的控制信息，并在预设时刻启动对上行DPCCH的DTX。具体地说，用户终端通过E-DPCCH向基站节点发送一个2ms TTI格式帧的控制信息，用以指示启动上行DPCCH的非连续传输。并在发送该控制信息的下一时隙，启动根据预置的激活图案进行上行DPCCH的DTX。

一般而言，该控制信息可以通过其“E-TFCI”字段的空闲取值来表示启动上行DPCCH的DTX。如图3至图6所示，在现有技术中，无论在2ms TTI模式或在10ms TTI模式下，在数据传输块集合#1中，都还留有尚未被定义的空闲取值，因此，可在数据传输块集合#1中，任取一空闲值，如127，并将这一取值对应于启动上行DPCCH的非连续传输。当没有数据需要传输时，用户终端将E-DPCCH上一个2ms TTI的“E-TFCI”字段设为127后，通过E-DPCCH发送给基站节点，指示启动上行DPCCH的非连续传输，并从下一个时隙开始根据预置激活图案进行上行DPCCH的非连续传输。同时该值也指示E-DPDCH的传输块大小为零，即不发送E-DPDCH而只有E-DPCCH。接着，进入步骤940。

在步骤940中，基站节点判断是否接收到来自用户终端的表示启动上行DPCCH的非连续传输的控制信息。如果收到则进入步骤960，反之，则进入步骤950。

具体地说，基站节点通过E-DPCCH接收来自用户终端的控制信息，该控制信息可能是表示启动上行DPCCH的非连续传输的控制信息或其他控制信息。因此基站节点必须先根据“E-TFCI”字段的值判断其是否表示启动上行DPCCH的非连续传输。针对上述例子，如果“E-TFCI”字段的值为127，则表明用户终端没有数据需要传输，希望启动上行DPCCH的非连续传输，以减少上行干扰，进入步骤960。反之，则表明用户终端还有数据需要传输，进入步骤950，基站节点对上行DPCCH进行连续接收，步骤950与现有技术相同，在此不再赘述。

在步骤960中，基站节点在收到表示启动上行DPCCH的非连续传输的控制信息后的下一个时隙，启动上行DPCCH的非连续传输，即开始根据预置的激活图案对上行DPCCH进行非连续传输，从而与用户终端同步操作。

在经过步骤950或960后，重新回到步骤910，用户终端判断下一个时间段是否有数据需要发送到基站节点，由此循环往复。

本发明的第二实施方式与第一实施方式大致相同，其区别仅在于，第一实施方式中用户终端与基站节点都仅预设了一个激活图案，在通过控制信息内“E-TFCI”的空闲取值来指示用户终端启动上行DPCCH的DTX时，无需选择激活图案。而本实施方式中，为了使激活图案能够适用于具有不同活跃和非活跃特性的不同类型业务，可根据不同的业务预先设置多个激活图案，由表示启用DTX的控制信息指定具体使用的激活图案。比如说，预先设置两个激活图案，针对上述例子，在数据传输块集合#1中，取一空闲值，如126，将这一取值对应于启动根据激活图案#0进行的上行DPCCH的非连续传输，另取一空闲值，如127，将这一取值对应于启动根据激活图案#1进行的上行DPCCH的非连续传输。当用户终端没有数据需要传输，需要启动上行DPCCH的非连续传输时，通过将“E-TFCI”字段设置为不同的值，来决定根据哪个激活图案进行上行DPCCH的非连续传输。基站节点则根据收到的“E-TFCI”字段的值，选择对应的激活图案。

本发明的第三实施方式与第一实施方式大致相同，其区别仅在于，第一实施方式中是通过控制信息内“E-TFCI”的空闲取值来指示用户终端启动上行DPCCH的DTX，而本实施方式中，利用新增数据传输块集合内“E-TFCI”的指定值来指示用户终端启动上行DPCCH的DTX，并且对用于指定当前使用的数据传输块集合的信息元素(Information Element，简称“IE”)的“E-TFCI table index”进行扩展，以扩展后新增的标识指示新增数据传输块集合。具体地说，为了与现有协议后向兼容，可以不更改现有协议中关于两种TTI模式的E-DCH数据传输块集合的定义，而增加一种新的数据传输块集合的定义，比如说，将IE从原有的一位扩展到两位，并设定当IE为2时，当前使用的数据传输块集合为新的数据传输块集合#2。在该新增的数据传输块集合中，设置指定的E-TFCI值来指示用户终端启动上行DPCCH的DTX。比如说，增加一个新的数据传输块集合，记为数据传输块集合#2，并在数据传输块集合#2中，将“E-TFCI”的值1，设置为指示用户终端启动上行DPCCH的DTX。或者，当预设激活图案多于一个时，为进一步指示所选择的预设激活图案，设置对应的不同E-TFCI值，比如说，当前预设有两个激活图案，在数据传输块集合#2中，将“E-TFCI”的值1，设置为指示启动根据激活图案#0的上行DPCCH非连续传输，将“E-TFCI”的值2，设置为指示启动根据激活图案#1的上行DPCCH非连续传输。从而使得基站节点在接收到控制信息时，可以根据其“E-TFCI”字段的值判断在下一个时隙需要根据哪一个激活图案进行非连续接收。

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 (10)

1.一种上行专用物理控制信道的传输方法，其特征在于，包含以下步骤：

用户终端在没有数据需要传输到基站节点时，向该基站节点发送表示启动非连续发射的控制信息，并在预设时刻启动对所述上行专用物理控制信道的所述非连续发射；

所述基站节点根据接收到的所述控制信息在所述预设时刻对所述上行专用物理控制信道进行相应地非连续接收。

2.根据权利要求1所述的上行专用物理控制信道的传输方法，其特征在于，所述上行专用物理控制信道根据预置的激活图案进行非连续传输。

3.根据权利要求2所述的上行专用物理控制信道的传输方法，其特征在于，当所述预置的激活图案多于一个时，所述控制信息中还包含预置的激活图案的标识，所述基站节点根据该标识使用相应的激活图案进行所述非连续接收。

4.根据权利要求1所述的上行专用物理控制信道的传输方法，其特征在于，所述预设时刻为所述用户终端发送所述控制信息的下一个时隙。

5.根据权利要求1所述的上行专用物理控制信道的传输方法，其特征在于，所述控制信息通过一个2ms的子帧传输。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的上行专用物理控制信道的传输方法，其特征在于，所述控制信息通过E-DCH专用物理控制信道传输。

7.根据权利要求6所述的上行专用物理控制信道的传输方法，其特征在于，所述控制信息通过E-DCH的传输格式组合指示字段指示所述用户终端是否启动所述非连续发射。

8.根据权利要求7所述的上行专用物理控制信道的传输方法，其特征在于，所述控制信息通过所述E-DCH的传输格式组合指示字段的空闲取值指示所述用户终端启动所述非连续发射。

9.根据权利要求7所述的上行专用物理控制信道的传输方法，其特征在于，所述控制信息通过新增数据传输块集合内所述E-DCH的传输格式组合指示字段的指定值指示所述用户终端启动所述非连续发射。

10.根据权利要求9所述的上行专用物理控制信道的传输方法，其特征在于，对信息元素“E-TFCI table index”进行扩展，以扩展后新增的标识指示所述新增数据传输块集合。

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