CN101030810A - 移动通信网络数据传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及移动通信技术,公开了一种移动通信网络数据传输方法,使得用户终端在没有上行数据需要传输时,可以减少上行干扰并节省基站节点的系统处理资源。本发明中,用户终端通过DPCCH向基站节点发送标识有当前时间间隔内该用户终端是否发射E-DCH物理信道的控制信息,基站节点根据该控制信息决定是否在当前时间间隔内暂停对E-DCH物理信道的数据和控制信息处理。其中,控制信息可以通过DPCCH的传输格式组合指示字段和/或反馈信息字段的指定比特,或者重定义DPCCH时隙格式后得到新字段的指定比特来标识用户终端在当前时间间隔内是否发射E-DCH物理信道。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术,特别涉及移动通信网络数据传输方法。
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,其中,99版(Release 99,简称“R99”)版中上行和下行能够达到的数据传输速率均为384千比特每秒(Kbps)。
随着移动通信技术的发展,3G技术也在不断的发展演进。许多对流量和迟延要求较高的数据业务如视频、流媒体和下载等需要系统提供更高的传输速率和更短的时延,高速下行分组接入(High Speed Downlink Packet Access,简称“HSDPA”)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中,数据包的调度和重传等由基站控制,这种更快速的控制可以更好的适应信道变化,减小传输时延,增加数据吞吐量。HSDPA能够提供高达14.4兆比特每秒(Mbps)的峰值速率,频谱利用率得到很大的提高。
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。HSDPA采用更短的传输时间间隔(Transmission Timing Interval,简称“TTI”)和帧长(2ms或10ms)以实现快速自适应控制。
为了实现用户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下行的高速物理下行共享信道(High Speed Physical Downlink Control 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ACK/NACK和CQI等反馈信息的上行的高速专用物理控制信道(High Speed Dedicated Physical ControlChannel,简称“HS-DPCCH”)。基站通过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。
随着3G技术进一步的发展,3GPP的Release 6中引入了增强专用信道(Enhance-Dedicated Channel,简称“E-DCH”)技术,采用了包括混合自适应重传请求(Hybrid Automatic Repeat Request,简称“HARQ”)、基站控制的快速上行分组调度、2ms短帧结构等关键技术,大大增强了上行分组数据的传输能力。这样,结合在Release 5引入的HSDPA技术,HSDPA/E-DCH可以为分组数据业务提供非常有效的支持,相比传统的采用专用信道,分组数据业务在HSDPA/E-DCH上传输将具有频谱效率高、数据传输带宽大、无线资源利用率高等非常明显的优势。
分组数据业务在使用的期间,HSDPA和E-DCH都需要用户终端处于Cell_DCH(指正在使用点对点业务,而且占用小区DCCH信道)状态,需要同时收发上行方向的专用物理控制信道(Dedicated Physical Control Channel,简称“DPCCH”)、HS-DPCCH、增强专用控制信道(Enhanced-DCH DedicatedPhysical Control Channel,简称“E-DPCCH”)、增强专用数据传输信道(Enhanced-DCH Dedicated Physical Data Channel,简称“E-DPDCH”),以及下行方向的分片专用物理信道或下行DPCCH、共享控制信道(High SpeedShared Control Channel,简称“HS-SCCH”)、高速物理下行共享信道(HighSpeed Physical Downlink Shared Channel,简称“HS-PDSCH”)、绝对授权信道(Enhanced-DCH Absolute Grant Channel,简称“E-AGCH”)、相对授权信道(Enhanced-DCH Relative Grant Channel,简称“E-RGCH”)、重传指示信道(E-DCH Hybrid ARQ Indicator Channel,简称“E-HICH”)等信道。
其中,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。
根据3GPP的规范TS25.212,E-DPCCH上传输的信息包括:重传序号、E-DCH传输格式组合指示(E-DCH Transport Format Combination Indicator,简称“E-TFCI”)和“Happy”比特,它们分别占用2比特、7比特和1比特。这10个比特的信息经二阶Reed-Muller码进行信道编码后形成的30个比特,对2ms传输时间间隔(Transmission Time Interval,简称“TTI”)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10msTTI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。
与E-DPDCH/E-DPCCH有关的还有DPCCH,如图3所示,上行DPCCH的帧结构包括导频(Pilot)、传输格式组合指示(Transport Format CombinationIndicator,简称“TFCI”)、反馈信息(FBI)和发射功率控制(Transmit PowerControl,简称“TPC”)四个字段,一个10ms帧包含15个时隙,每个时隙E-DPCCH可以传输10个比特。图4进一步示出了上行DPCCH的时隙格式,其中有#0、#1、#2、#3四种基本格式,标记A或B的时隙格式则主要用于压缩模式。TFCI用于指示上行DPDCH的传输格式组合,每帧10比特,经过二阶Reed-Muller码的(32,10)子码编码后为32比特,在一帧的15个时隙上传输,每个时隙TFCI字段2比特(编码后的最后两个比特不传输)。
如前所述,E-DCH信道主要用于传输分组数据业务,而分组数据业务的特点是数据流具有突发的特点,即数据速率是在零和峰值速率之间变化的,因此在E-DCH传输过程中某些TTI内可能没有数据需要发送。在现有技术中,当某TTI没有数据需要发送时,用户终端可以采用不连续发射(Discontinuous Transmission,简称“DTX”)方式即不发送E-DPCCH和E-DPDCH以减少上行干扰,而基站节点在每个TTI采用能量检测的方法对用户终端是否发送E-DPCCH/E-DPDCH进行判断,当该TTI内接收的E-DPCCH(和E-DPDCH)信号能量大于一定门限时即判定为用户终端发送E-DPCCH/E-DPDCH,否则判定为用户终端未发送E-DPCCH/E-DPDCH。当基站节点检测到E-DPCCH/E-DPDCH未发送时,基站节点将不对该TTI内的E-DPCCH/E-DPDCH进行解码。
在实际应用中,上述方案存在以下问题:基于HSDPA/E-DCH的分组数据业务和VoIP业务在非连续传输数据时,其可靠性得不到保障,同时浪费了基站的处理资源。
造成这种情况的主要原因在于,采用能量检测方法能对用户终端是否发送E-DPCCH/E-DPDCH进行判断,需要对E-DPCCH配置较大的相对发射功率,这将对上行容量产生不利影响。当上行负载较重时,由于上行链路的非正交性,即使用户终端不发射E-DPCCH/E-DPDCH,相应码道内的干扰能量仍较大,这将降低能量检测的可靠性。
基于能量检测基站节点需要一直监视上行方向的E-DPCCH/E-DPDCH信道,即使用户终端较长时间不发射E-DCH信号,而基站节点进行能量检测需要对相应信道进行解扩频等码片级处理,当小区内E-DCH信道用户较多时,这将消耗较多基站节点的处理资源。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种移动通信网络数据传输方法,使得用户终端在不发射E-DCH物理信道的时间间隔内,可以减少上行干扰并节省基站节点的系统处理资源。
为实现上述目的,本发明提供了一种移动通信网络数据传输方法,用户终端通过E-DCH物理信道向基站节点非连续地传输数据和控制信息,包含以下步骤:
所述用户终端将标识当前时间间隔内是否发射所述E-DCH物理信道的控制信息发送给所述基站节点;
所述基站节点根据所述控制信息判断所述用户终端在当前时间间隔内是否发射所述E-DCH物理信道,如果没有,则在当前时间间隔内暂停对E-DCH物理信道的数据和控制信息处理。
其中,所述控制信息通过上行专用物理控制信道传输。
此外在所述方法中,所述控制信息通过传输格式组合指示字段和/或反馈信息字段的指定比特标识所述用户终端在当前时间间隔内是否发射所述E-DCH物理信道。
此外在所述方法中,所述控制信息通过新定义的上行专用物理控制信道时隙格式中的专用字段标识所述用户终端在当前时间间隔内是否发射所述E-DCH物理信道。
此外在所述方法中,在上行专用物理控制信道传输所述控制信息时,采用以下方式之一进行信道编码:重复编码、分组编码、或卷积编码。
此外在所述方法中,当所述上行专用物理控制信道被自身数据业务占用时,所述基站节点通过能量检测方式判断所述用户终端是否发射所述E-DCH物理信道。
此外在所述方法中,所述基站节点根据无线资源控制消息中的指示信息选择以能量检测方式或通过接收所述控制消息,判断所述用户终端是否发射所述E-DCH物理信道。
此外在所述方法中,所述E-DCH的物理信道包含E-DCH专用物理数据信道以及E-DCH专用物理控制信道。
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,用户终端通过DPCCH向基站节点发送标识有当前时间间隔内该用户终端是否发射E-DCH物理信道的控制信息,基站节点根据该控制信息决定是否在当前时间间隔内暂停对E-DCH物理信道的数据和控制信息处理。
其中,控制信息可以通过DPCCH的传输格式组合指示字段和/或反馈信息字段的指定比特,或者重定义DPCCH时隙格式后得到新字段的指定比特来标识用户终端在当前时间间隔内是否发射E-DCH物理信道。当DPCCH被自身数据业务占用时,可通过能量检测方式实现非连续传输,并且,非连续传输以能量检测方式还是通过DPCCH传输控制信息实现,由RRC消息指定。
这种技术方案上的区别,带来了较为明显的有益效果,即基站节点能够准确地获知用户终端不发射E-DPCCH/E-DPDCH的时间间隔,节省了基站节点的系统处理资源,同时,避免了基站节点由于试图处理错误的信息导致不断发送错误应答,进而对下行容量产生的不利影响。并且,在用户终端发射E-DPCCH/E-DPDCH的情况下,基站节点也能及时准确地获知,并执行相应的操作,避免了用户终端由于基站节点的误判而导致重传的情况,减少了上行干状。
附图说明
图1是现有技术中E-DPCCH/E-DPDCH的帧结构;
图2是现有技术中E-DPCCH的时隙格式;
图3是现有技术中上行DPCCH的帧结构;
图4是现有技术中上行DPCCH的时隙格式;
图5是根据本发明第一实施方式移动通信网络数据传输方法流程图;
图6是根据本发明第一实施方式移动通信网络数据传输方法的可用于标识用户终端是否发射E-DPDCH的最大可用比特数示意图。
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。
本发明的核心在于,用户终端将标识当前时间间隔内是否发射E-DCH物理信道的控制信息通过上行DPCCH发送给基站节点,基站节点根据接收到的控制信息判断用户终端在当前时间间隔内是否发射E-DCH物理信道,如果没有,则在当前时间间隔内暂停对E-DCH物理信道的数据和控制信息处理。
下面根据本发明的原理,对本发明的第一实施方式移动通信网络数据传输方法进行说明。
如图5所示,在步骤510中,用户终端根据当前是否有数据需要传输到基站节点,判断当前时间间隔内是否发射E-DCH物理信道,如果有数据需要传输到基站节点,则发射E-DCH物理信道,进入步骤520,反之,如果没有,则不发射E-DCH物理信道,进入步骤530。
在步骤520中,用户终端对标识当前时间间隔内是否发射E-DCH物理信道的控制信息进行设置,使其标识用户终端在当前时间间隔内发射E-DCH物理信道。由于在基于HSPA的VoIP和分组数据业务等应用中,典型地不再使用专用信道,即只有上行DPCCH而没有上行DPDCH,因此,在步骤520中,控制信息通过TFCI字段和/或FBI字段的指定比特标识用户终端在当前时间间隔内是否发射E-DCH物理信道。TFCI字段及FBI字段的可用于标识是否发射E-DCH物理信道的最大可用比特数如图6所示。对10ms TTI模式,由于一帧的可用比特数较多,根据本发明,除了利用整个DPCCH上可用的TFCI字段(和/或FBI字段)传输标识用户终端在当前时间间隔内是否发射E-DCH物理信道的控制信息外,也可以只使用TFCI字段(和/或FBI字段)中部分的比特位来传输该控制信息,其它不使用的比特位则进行DTX传输(即不传输信息)或传输其它控制信息。
在步骤530中,用户终端将控制信息设置为当前时间间隔内不发射E-DCH物理信道。
在步骤540中,用户终端将设置后的控制信息通过上行DPCCH发送给基站节点。在上行DPCCH传输该控制信息时,除了沿用现有技术的二阶里德马勒码外(对10ms TTI模式,直接采用现有技术中的TFCI来传输控制信息)、还可以另外采用其它的分组编码、或卷积编码等编码方式之一进行信道编码,同时还可以通过设置TFCI字段和/或FBI字段的功率偏移,保证基站节点解码的性能需要。如果经步骤510判断,用户终端在当前时间间隔内发射E-DCH物理信道,即用户终端在当前时间间隔内有数据需要传输,则同时还需将数据与其相应的控制信息分别通过E-DPDCH和E-DPCCH发送给基站节点。
在步骤550中,基站节点根据接收到的控制信息判断当前时间间隔内用户终端是否发射E-DCH物理信道,如果是则进入步骤570,否则进入步骤560。
在步骤560中,由于当前时间间隔内用户终端发射E-DCH物理信道,因此基站节点需对当前E-DCH物理信道的数据和控制信息进行处理。之后,返回步骤510,用户终端继续判断下一个时间间隔内是否发射E-DCH物理信道。
在步骤570中,由于当前时间间隔内用户终端并未发射E-DCH物理信道,因此基站节点可暂停对当前E-DCH物理信道的数据和控制信息进行处理。从而节省了基站节点的系统处理资源,且避免了基站节点由于试图处理错误的信息导致不断发送错误应答,进而对下行容量产生的不利影响。之后,返回步骤510,用户终端继续判断下一个时间间隔内是否发射E-DCH物理信道。
本发明第二实施方式移动通信网络数据传输方法与第一实施方式大致相同,其区别仅在于第一实施方式中的控制信息通过TFCI和/或反馈信息字段的指定比特标识用户终端在当前时间间隔内是否发射E-DCH物理信道,而本实施例中,该控制信息通过定义新的上行DPCCH时隙格式,在该新定义的DPCCH时隙格式中增加一个新的字段,通过该新字段来标识用户终端在当前时间间隔内是否发射E-DCH物理信道。
本发明可以作为与现有的E-DCH的DTX的能量检测方案并列的技术而存在于协议中,即让协议同时支持本发明的技术和现有E-DCH的DTX的能量检测技术。即采用RRC(无线资源控制)消息进行E-DCH信道的建立和修改等相关操作时,通过特定的信息单元(IE)来指示是采用原有的能量检测方案来进行E-DCH的DTX检测,还是采用本发明提出的基于上行DPCCH指示的方案来进行E-DCH的DTX指示。
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)
1.一种移动通信网络数据传输方法,用户终端通过E-DCH物理信道向基站节点非连续地传输数据和控制信息,其特征在于,包含以下步骤:
所述用户终端将标识当前时间间隔内是否发射所述E-DCH物理信道的控制信息发送给所述基站节点;
所述基站节点根据所述控制信息判断所述用户终端在当前时间间隔内是否发射所述E-DCH物理信道,如果没有,则在当前时间间隔内暂停对E-DCH物理信道的数据和控制信息处理。
2.根据权利要求1所述的移动通信网络数据传输方法,其特征在于,所述控制信息通过上行专用物理控制信道传输。
3.根据权利要求2所述的移动通信网络数据传输方法,其特征在于,所述控制信息通过传输格式组合指示字段和/或反馈信息字段的指定比特标识所述用户终端在当前时间间隔内是否发射所述E-DCH物理信道。
4.根据权利要求2所述的移动通信网络数据传输方法,其特征在于,所述控制信息通过新定义的上行专用物理控制信道时隙格式中的专用字段标识所述用户终端在当前时间间隔内是否发射所述E-DCH物理信道。
5.根据权利要求2所述的移动通信网络数据传输方法,其特征在于,在上行专用物理控制信道传输所述控制信息时,采用以下方式之一进行信道编码:重复编码、分组编码、或卷积编码。
6.根据权利要求2所述的移动通信网络数据传输方法,其特征在于,当所述上行专用物理控制信道被自身数据业务占用时,所述基站节点通过能量检测方式判断所述用户终端是否发射所述E-DCH物理信道。
7.根据权利要求6所述的移动通信网络数据传输方法,其特征在于,所述基站节点根据无线资源控制消息中的指示信息选择以能量检测方式或通过接收所述控制消息,判断所述用户终端是否发射所述E-DCH物理信道。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的移动通信网络数据传输方法,其特征在于,所述E-DCH的物理信道包含E-DCH专用物理数据信道以及E-DCH专用物理控制信道。
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