CN101052146A - 第三代移动通信长期演进系统中控制信息传输方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种第三代移动通信长期演进系统中控制信息传输方法，涉及LTE系统控制信息的传输技术，为解决系统控制信息传输技术不成熟而提出，所采用的技术方案为：与用户终端相关的系统控制信息中的公共信息通过时分复用TDM方式发送，系统控制信息的剩余部分通过频分复用FDM方式发送。本发明还同时公开了一种实现上述方法的装置。本发明对于系统中所有UE共用的公共控制信息采用时分复用方式发送，对于系统控制信息的剩余部分，采用频分复用方式分别发送。如此，就能够使未激活的UE支持微睡眠方式，又能保证已激活UE的覆盖范围。
Description
技术领域
本发明涉及第三代移动通信(3G)长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统中的数据传输技术，尤其涉及一种3G LTE系统中与用户终端相关的控制信息的传输方法与装置。
背景技术
为了面向未来、打造持续的竞争力，第三代移动通信全球标准化组织(3GPP)于2004年12月正式成立了LTE研究项目。LTE的制定出发点是保证3GPP未来十年的竞争力，从性能、功能、成本上得到全面提升。相对于3GPPRelease6，LTE的下行频谱效率将提高3至4倍，上行提高2至3倍。为达到高速传输数据的目的，3GPP组织决定LTE系统物理层下行传输采用先进成熟的正交频分复用多址(OFDMA，Orthogonal Frequency Division MultiplexingAccess)方案，上行传输采用峰均比相对较低的单载波频分多址(SC-FDMA，Single Carrier Frequency Division Multiplexing Access)方案，LTE技术可以被看作准4G技术。目前，对LTE的设计还局限于标准制定和讨论阶段，系统中用于控制用户终端UE的控制信息一般有两种传输方式，分别为时分复用方式和频分复用方式，以下简单介绍这两种复用方式。
图1为LTE系统中控制信息采用时分复用方式承载的示意图，如图1所示，LTE系统采用的是正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)技术，其信道由多个子载波构成，图中每个信道的每一竖列代表一个符号。系统控制信息被插入到子帧靠前的符号中，例如子帧的前两个符号中，图中沙点覆盖的区域即为控制信息的配置位置。这种系统控制信息配置方式为典型的时分复用方式，对于未激活的UE，支持微睡眠(micro sleep)方式。并且，控制信息配置在子帧靠前的符号中，有利于减少UE接收的时延。为保证系统控制信息传输的低时延，系统控制信息最好先插入到子帧的第一个符号，承载不了时再插入到后面的符号中。当系统控制信息由一个信道即可承载时，可不必在其他信道中配置。如果一个信道中部分子载波即可实现承载，其余子载波即可用于传输数据信息。由于仅在子帧靠前的符号中插入系统控制信息，UE在其他符号中接收不到系统控制信息，因此会导致系统的覆盖范围较小。
图2为LTE系统中控制信息采用频分复用方式承载的示意图，如图2所示，系统控制信息被插入到子帧的子载波组中，由这些子载波专门承载系统控制信息，图中沙点覆盖的区域即为系统控制信息的配置位置。这种控制信息配置方式为典型的频分复用方式，UE在接收系统控制信息时，侦听这些传输承载系统控制信息的子载波组即可。由于在整个子帧中均有系统控制信息的传输，因此频分复用方式可以扩大覆盖范围。当系统控制信息由一个信道即可承载时，可不必在其他信道中配置，但这种系统控制信息需要UE实时侦听发送系统控制信息的子载波组，使UE不支持微睡眠方式。
在利用上述方式传输系统控制信息时，可采用两种方式对传输系统控制信息进行编码：
图3为联合编码方式示意图，如图3所示，联合编码方式就是将多个UE的控制信息作为一个数据进行编码传输，利用一个循环冗余校验CRC即可。联合编码的优点是编码长度较短，可提高传输效率。
图4为独立编码方式示意图，如图4所示，独立编码方式就是将每个UE的控制信息作为一个独立的数据进行编码传输，每个编码数据分别插入循环冗余校验CRC。独立编码的优点是是保证各个UE的各自独立性。可通过各个UE的信道环境、衰落状态独立控制UE的控制信道功率、优化资源等。
总之，目前LTE系统中的系统控制信息传输方式尚处于讨论阶段，技术尚不成熟。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种第三代移动通信长期演进系统中数据传输方法与装置，能在保证系统覆盖范围的同时，使UE支持微睡眠方式。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种第三代移动通信长期演进系统中控制信息传输方法，包括：
将与用户终端相关的系统控制信息中的公共信息通过时分复用TDM方式发送，系统控制信息的剩余部分通过频分复用FDM方式发送。
其中，所述将系统控制信息中的公共信息通过TDM方式发送为：
对所述公共信息进行编码，并将编码后的公共信息插入到子帧的第一个符号中后发送。
其中，所述对公共信息进行编码的方式为联合编码方式。
其中，所述系统控制信息的剩余部分通过FDM方式发送为：
对所述剩余系统控制信息进行编码，并调制到传输信道的子载波组上。
其中，所述对系统控制信息的剩余部分进行编码的方式为单独编码方式。
其中，承载所述公共信息的子载波在子帧的剩余符号中不再承载所述系统控制信息的剩余部分。
其中，所述公共信息包括但不限于：资源配置信息、资源分配的持续时间以及与系统控制信息相关的用户终端的标识。
一种第三代移动通信长期演进系统中控制信息传输装置，包括：
编码单元，用于将与用户终端相关的系统控制信息中的公共信息和系统控制信息的剩余部分分别进行编码；
公共信息调制单元，用于将编码后的公共信息插入到子帧的第一个符号中；
剩余系统控制信息调制单元，用于将编码后的系统控制信息的剩余部分调制到传输信道的子载波组上；
载波发送单元，用于发送承载系统控制信息的载波。
其中，所述编码单元对公共信息采用联合编码方式，对系统控制信息的剩余部分采用单独编码方式。
其中，承载所述公共信息的子载波在子帧的剩余符号中不再承载所述系统控制信息的剩余部分。
本发明对不同的系统控制信息，分别采用不同的传输方式：对于系统中所有UE共用的公共控制信息，采用时分复用方式统一发送，而对于剩余的针对不同UE而略有差异的系统控制信息，采用频分复用方式分别发送。如此，就能够使未激活的UE支持微睡眠方式，又能保证已激活UE的覆盖范围。并且，本发明的技术方案更为成熟和实用。
附图说明
图1为LTE系统中控制信息采用时分复用方式承载的示意图；
图2为LTE系统中控制信息采用频分复用方式承载的示意图；
图3为联合编码方式示意图；
图4为独立编码方式示意图；
图5为本发明LTE系统中系统控制信息传输装置的组成结构示意图；
图6为LTE系统中系统控制信息承载方式的示意图；
图7为本发明LTE系统中系统控制信息传输方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细描述。
本发明的核心思想是：利用时分复用和频分复用结合的方式来传输LTE系统中的系统控制信息，对于系统控制信息中的公共信息采用时分复用方式传输，系统控制信息中的剩余部分采用频分复用方式传输。
图5为本发明LTE系统中系统控制信息传输装置的组成结构示意图，如图5所示，本发明的数据传输装置包括编码单元50、公共信息调制单元51、剩余系统控制信息调制单元52和载波发送单元53。其中，编码单元50用于将与用户终端相关的系统控制信息中的公共信息和系统控制信息的剩余部分分别进行编码。按照3GPP TR25.814协议的规定，LTE系统中系统控制信息的具体内容如表一所示，其中Cat.1(Resource indication)项中包括的信息是系统控制信息的公共信息，包括有与系统控制信息相关的用户终端的标识(ID)、资源配置信息(Resource assignment)、资源分配的持续时间(Duration of assignment)；Cat.2(transport format)项和Cat.3(HARQ)项是随着UE特性不同而略有不同的系统控制信息部分，由于这些信息项均为3GPP TR25.814的规范，这里不再一一赘述。
| 域 | 大小(位) | 注释 | ||
| Cat.1(Resourceindication) | ID(UE or group specific) | 8-9 | Indicates the UE(or group of UEs)forwhich the data transmission is intended | |
| Resource assignment | FFS | Indicates which(virtual)resource units(and layers in case of multi-layertransmission)the UE(s)shalldemodulate. | ||
| Duration of assignment | 2-3 | The duration for which the assignmentis valid，could also be used to controlthe TTI or persistent scheduling. | ||
| Cat.2(transportformat) | Multi-antenna related information | FFS | Content depends on theMIMO/beamforming schemes selected. | |
| Modulation scheme | 2 | QPSK，16QAM，64QAM..In case ofmulti-layer transmission，multipleinstances may be required. | ||
| Payload size | 6 | Interpretation could depend on e.g.modulation scheme and the number ofassigned resource units(c.f.HSDPA).In case of multi-layer transmission，multiple instances may be required. | ||
| Cat.3(HARQ) | If asynchronoushybrid ARQ isadopted | Hybrid ARQprocess number | 3 | Indicates the hybrid ARQ process thecurrent transmission is addressing. |
| Redundancyversion | 2 | To support incremental redundancy. | ||
| New dataindicator | 1 | To handle soft buffer clearing. | ||
| If synchronoushybrid ARQ isadopted | Retransmissionsequencenumber | 2 | Used to derive redundancy version(tosupport incremental redundancy)and‘new data indicator’(to handle softbuffer clearing). |
表一
表一中，“Size”项中的“FFS”表示未确定。编码单元50对Cat.1项中的信息采用联合编码的方式，作为所有UE公共信息，Cat.1项中的信息作为一个整体数据进行编码，仅插入一个CRC即可。对于Cat.2和Cat.3中的信息，根据不同的UE特性而分别构成数据，然后对各个UE的相关数据分别进行编码，各个数据中单独插入相应的CRC。需要说明的是，联合编码和单独编码并非新的编码方式，而是针对编码对象不同而采用的一种数据划分方式。
本发明中，无论是需要联合编码或单独编码的数据，仍采用正交幅度调制(QAM，Quadrature Amplitude Modulation)或相移键控(PSK，Phase Shift keying)等编码技术。公共信息调制单元51用于将编码后的Cat.1项中的信息插入到子帧的第一个符号中。剩余系统控制信息调制单元52用于将编码后的系统控制信息的剩余部分即Cat.2和Cat.3中的信息调制到传输信道的子载波组上。
图6为LTE系统中系统控制信息承载方式的示意图，如图6所示，图6中斜线覆盖的区域为Cat.1项中的信息，沙点覆盖的区域为Cat.2和Cat.3中的信息，剩余的区域用来传输数据。由图6可知，对于UE共用的控制信息，配置在子帧的第一个符号中，并采用时分复用的方式，使未激活的UE支持微睡眠方式，有利于减少UE接收的时延。而系统控制信息的剩余部分即Cat.2和Cat.3中的信息，则采用频分复用方式由信道中的子载波组来承载，由于整个子帧符号中均有Cat.2和Cat.3中的信息，因此使激活的UE支持高覆盖范围。为了提高本发明的传输效率以及减少系统和UE设计的复杂度，在本发明LTE系统的传输信道中，承载了公共信息的子载波在子帧的剩余符号中不再承载系统控制信息的剩余部分，即配置了Cat.1项信息的子载波除子帧第一个符号外不再配置系统控制信息，Cat.2和Cat.3中的信息使用子载波组专门承载。需要说明的是，本发明中控制信息的配置方式仅为示例性说明，随着信道的动态变化承载上述系统控制信息会被配置在不同的子载波上。
例如，当承载Cat.2和Cat.3信息的某个子载波恶化时，相应的系统控制信息会配置在其他子载波上。承载载波发送单元53用于发送承载系统控制信息的载波，即通过载波将系统控制信息发送至UE。载波发送单元53即是LTE系统中的发射天线。本领域普通技术人员应当理解，本发明中的编码单元50、公共信息调制单元51和剩余系统控制信息调制单元52可由芯片与相应应用程序相结合的方式实现，也可由逻辑电路实现。
以下对本发明的系统控制信息传输方法进行说明。
图7为本发明LTE系统中系统控制信息传输方法流程图，如图7所示，本发明的传输方法包括：
步骤701：对系统控制信息中公共信息进行编码，并将编码后的公共信息插入到子帧的第一个符号中；对系统控制信息的剩余部分进行编码，并将编码后的信息调制到传输信道的子载波组上。
关于系统控制信息的具体内容可参见表一，Cat.1项公共信息及Cat.2、Cat.3项信息的编码及复用方式，可参见前文对本发明系统控制信息传输装置的描述部分，这里不再赘述。
步骤702：将承载了所述系统控制信息的载波发送至UE，即通过发射天线将所述系统控制信息发射出去。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1、一种第三代移动通信长期演进系统中控制信息传输方法，其特征在于，该方法包括：
将与用户终端相关的系统控制信息中的公共信息通过时分复用TDM方式发送，系统控制信息的剩余部分通过频分复用FDM方式发送。
2、根据权利要求1所述的第三代移动通信长期演进系统中控制信息传输方法，其特征在于，所述将系统控制信息中的公共信息通过TDM方式发送为：
对所述公共信息进行编码，并将编码后的公共信息插入到子帧的第一个符号中后发送。
3、根据权利要求2所述的第三代移动通信长期演进系统中控制信息传输方法，其特征在于，所述对公共信息进行编码的方式为联合编码方式。
4、根据权利要求2或3所述的第三代移动通信长期演进系统中控制信息传输方法，其特征在于，所述系统控制信息的剩余部分通过FDM方式发送为：
对所述剩余系统控制信息进行编码，并调制到传输信道的子载波组上。
5、根据权利要求4所述的第三代移动通信长期演进系统中控制信息传输方法，其特征在于，所述对系统控制信息的剩余部分进行编码的方式为单独编码方式。
6、根据权利要求4所述的第三代移动通信长期演进系统中控制信息传输方法，其特征在于，承载所述公共信息的子载波在子帧的剩余符号中不再承载所述系统控制信息的剩余部分。
7、根据权利要求4所述的第三代移动通信长期演进系统中控制信息传输方法，其特征在于，所述公共信息包括但不限于：资源配置信息、资源分配的持续时间以及与系统控制信息相关的用户终端的标识。
8、一种第三代移动通信长期演进系统中控制信息传输装置，其特征在于，该装置包括：
编码单元，用于将与用户终端相关的系统控制信息中的公共信息和系统控制信息的剩余部分分别进行编码；
公共信息调制单元，用于将编码后的公共信息插入到子帧的第一个符号中；
剩余系统控制信息调制单元，用于将编码后的系统控制信息的剩余部分调制到传输信道的子载波组上；
载波发送单元，用于发送承载系统控制信息的载波。
9、根据权利要求8所述的第三代移动通信长期演进系统中控制信息传输装置，其特征在于，所述编码单元对公共信息采用联合编码方式，对系统控制信息的剩余部分采用单独编码方式。
10、根据权利要求8或9所述的第三代移动通信长期演进系统中控制信息传输装置，其特征在于，承载所述公共信息的子载波在子帧的剩余符号中不再承载所述系统控制信息的剩余部分。
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