CN101132230A - 时分码分多址系统高速上行分组接入数据及信令传输方法 - Google Patents

时分码分多址系统高速上行分组接入数据及信令传输方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种时分码分多址系统高速上行分组接入数据及信令传输方法，包括数据传输和信令传输，信令传输具体包括下列步骤：用户设备对传输格式集、重传序列号、混和自动重传请求进程序号进行信道编码；将编码后的信令进行加扰；将加扰后的信令进行交织；将交织后的信令按照打孔模板固定的速率匹配方式进行速率匹配；将速率匹配后的信令映射到物理信道。本发明方法资源分配灵活，利用率高，并可避免由于错误解扩带来的对其他UE上行业务的不利影响。

Description

时分码分多址系统高速上行分组接入数据及信令传输方法
技术领域
本发明涉及一种用于无线通讯系统，特别是时分码分多址接入无线通讯系统中高速上行分组接入的数据及信令传输的方法。
背景技术
先对要用到的英文简称对应的英文和中文作一说明：
TPC：Transmitter Power Control     传输功率控制。
TFC：Transport Format Combination  传输格式集。
TFCI：Transport Format Combination Indicator  传输格式集指示。
E-PUCH：E-DCH Physical Uplink Channel  E-DCH物理上行信道。
E-DCH：Enhanced Dedicated Channel  增强专用信道
E-HICH：E-DCH HARQ Acknowledgement indicator channe  E-DCHHARQ确认指示信道。
E-AGCH：E-DCH  Absolute Grant Channel  E-DCH绝对授权信道。
TBS：Transport Block Set  传输块集。
RSN：Retransmission Sequence Number  重传序列号。
HARQ：Hybrid Automatic Repeat Request  混和自动重传请求。
Node B：节点B  (基站)。
CC：Convolutional coding    卷积编码。
TC：Turbo coding    Turbo编码。
RM(32，6)：Reed Muller编码，6位输入，32位输出。
RM(32，10)：Reed Muller编码，10位输入，32位输出。
在第三代移动通信系统中，为了提供更高速率的上行分组业务，提高频谱利用效率，3GPP(3rd Generation Partnership Project)在WCDMA和TD-CDMA系统的规范中引入了高速上行分组接入(HSUPA：High SpeedUplink Packet Access)特性，即上行增强特性。
HSUPA系统又被称为上行增强系统，在TD-CDMA系统中，HSUPA系统物理层引入E-PUCH物理信道，用于传输E-DCH类型的CCTrCH。位于Node B的MAC-e中的调度实体负责E-PUCH物理资源的分配。MAC-e上行信令中的一部分由2条新引入的上行控制信道承载，包括E-UCCH(E-DCHUplink Control Channel E-DCH上行链路控制信道)和E-RUCCH(E-DCHRandom Access Uplink Control Channel  E-DCH随机接入上行链路控制信道)，主要传输HARQ、辅助调度相关的信息，这些信道都终结于Node B。其中E-UCCH用于传输E-TFCI、HARQ相关的信息。E-UCCH信息可以在E-DCH的一个或多个时隙中传输，并且和E-DCH复用到TTI内的一组E-PUCH上。E-UCCH的复用方式是使用物理层指示域。E-RUCCH则用于传输辅助调度相关的信息。E-RUCCH可以映射到随机接入物理信道资源上，且可以和现有的PRACH共用一些资源。E-UCCH和E-RUCCH携带的信息在一个时隙中是自成一体的。新引入下行信令信道E-AGCH和E-HICH。E-AGCH用于传输授权信息；E-HICH用于携带上行E-DCH HARQ指示信息。
图1是现有TD-CDMA系统的HSUPA带E-UCCH和TPC的E-PUCH突发结构图。
上述TD-CDMA系统中的HSUPA技术的E-PUCH码道分配方法是由下行E-AGCH完成。E-AGCH携带的信息之一包括：CRRI(码资源相关的信息)，用于指示OVSF码树的一个节点，用5bits表示。对每一个传输块长度，由UE(移动终端)上层配置来决定E-PUCH突发使用哪种扩频因子和调制方式，以及是否携带E-UCCH(一个E-DCH TTI内至少有一个E-PUCH信道用来承载E-UCCH，以保证调度信息的实时性)。E-UCCH包含2部分：E-UCCH part 1和E-UCCH part 2。
其中E-UCCH part 1用于承载传输块长度信息，有如下特点：
(1)32bits长；(2)映射到E-PUCH的TFCI域，位于midamble(训练序列)两侧的各16bits；(3)使用SF＝16的扩频因子，并且使用OVSF子树上最高的扩频码编号；(4)使用QPSK调制。
E-UCCH part 2，用于承载RSN、ACK/NACK，有如下特点：
(1)32bits长，RSN为2bits，ACK/NACK为3bits；(2)和数据负荷使用相同的扩频因子；(3)和数据负荷使用相同的调制方式。
其中，E-UCCH part1映射到物理信道指示域中，需要先进行译码。由于Node B需要根据传输块长度信息来推出传输块使用的SF和调制方式，因而传输块长度信息必须以一个固定的、已知的方式传输，因而将其映射到现有版本的TFCI域，并且使用固定的SF＝16和QPSK调制方式。
上述TD-CDMA系统中的HSUPA技术可以适用于TD-SCDMA系统，详细信息可以参考现有3GPP协议。但是其E-PUCH码道资源的分配方法会导致资源浪费以及资源配置困难。对Node B也存在着如果E-UCCH part1的TFCI出错，而导致数据部分出错，同时导致在Node B做联合检测或者其他干扰消除技术时，对其他UE上行业务产生不利影响。另外，由于Part1、Part2需要占用64个比特，影响了码道利用率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有技术中的E-PUCH码道资源的分配方法在用于TD-SCDMA系统时会致资源浪费以及资源配置困难，易导致数据部分出错，对其他UE上行业务产生不利影响。需要提供一种高速上行分组接入的码道资源分配方法，资源分配灵活，利用率高，并可避免由于错误解扩带来的对其他UE上行业务的不利影响。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种时分码分多址系统高速上行分组接入的数据及信令传输方法，包括数据传输和信令传输，信令传输包括下列步骤：
(1)用户设备对传输格式集、重传序列号、混和自动重传请求进程序号进行信道编码；
(2)将步骤(1)编码后的信令进行加扰；
(3)将步骤(2)加扰后的信令进行交织；
(4)将步骤(3)交织后的信令按照打孔模板固定的速率匹配方式进行速率匹配；
(5)将步骤(4)速率匹配后的信令映射到物理信道。
其中
TFC、RSN、HARQ进程序号的部分以及数据部分的扩频因子可以不同；
TFC、RSN、HARQ序号的部分采用SF＝16的固定扩频方式，编码采用CC(码率大于等于1/3，小于等于1/2)或者RM(32，6)，RM(32，10)；
节点B通过E-AGCH的CRRI可以指示分配给用户的码树节点；
本发明还提供了一种时分码分多址系统高速上行分组接入的数据及信令传输方法，包括数据传输和信令传输，信令传输包括下列步骤：
1)用户设备对传输格式集、重传序列号、混和自动重传请求进程序号进行信道编码；
2)将步骤1)编码后的信令进行加扰；
3)将步骤2)加扰后的信令进行交织；
4)将步骤3)交织后的信令按照打孔模板固定的速率匹配方式进行速率匹配；
5)将步骤4)速率匹配后的信令与数据以固定的交织模板进行交织；
6)将步骤5)信令与数据进行交织后的信息映射到物理信道。
其中
TFC、RSN、HARQ进程序号的部分以及数据部分的扩频因子相同；
数据部分采用TC编码或者CC编码，其他(TFC、RSN、HARQ进程序号)部分采用CC编码(码率大于等于1/3，小于等于1/2)或者RM(32，6)，RM(32，10)；
数据与信令进行交织；
如果数据采用16QAM调制方式，则TFC、RSN、HARQ进程序号部分采用CC编码(码率等于1/3)，不进行速率匹配；
如果数据采用QPSK调制方式，则TFC、RSN、HARQ进程序号部分采用CC编码(码率等于1/2或者1/3)，需要进行速率匹配。
可以看出，本发明提出了一种新的在E-PUCH进行数据及信令传输的方法，由Node B根据UE上报的上传业务服务等级以及上传业务大小，无线资源条件，通过E-AGCH为该UE指定码道或者码树节点，UE采用上述两种方法，充分使用配置的码道资源，从而达到较高的资源利用率，并且避免了由于错误解扩带来的对其他UE上行业务的不利影响，使得资源分配非常灵活而且可以充分利用，解决了现有技术中可能会出现资源浪费或者资源配置困难，以及对其他UE造成干扰的问题。
附图说明
图1为带E-UCCH和TPC的E-PUCH突发结构图；
图2为本发明中HSUPA方法一的E-PUCH突发结构图；
图3为本发明中HSUPA方法二的E-PUCH突发结构图；
图4为本发明的HSUPA方法一的E-PUCH符号级处理模块流程图；
图5为本发明的HSUPA方法二的E-PUCH符号级处理模块流程图；
具体实施方式
下面以TD-SCDMA系统为例，结合附图详细说明本发明提出的时分码分多址系统中HSUPA技术E-PUCH的数据及信令传输的处理方法。
方法一：
设定：TFC：6bits；
RSN：2bits；
HARQ进程序号：3bits
信令为11bits，采用Convolutional Coding(1/3或者1/2)卷积编码方式；
数据：30bits；
扩频因子：数据与信令部分的扩频因子不同；E-AGCH的CRRI可以指示为分配给用户的码树节点。
E-PUCH突发结构采用如图2所示的结构，数据及信令传输的流程如图4所示。
TFC、RSN、HARQ序号的部分采用SF＝16的固定扩频方式，编码采用CC(码率大于等于1/3，小于等于1/2)或者RM(32，6)，RM(32，10)；
数据传输部分与现有技术大致相同：主要包括以下子模块：CRC校验子模块；编码块分割子模块；信道编码子模块；物理层HARQ子模块即速率匹配模块；比特加扰子模块；HS-PUCH交织子模块；16QAM星座图子模块；物理信道映射子模块；各模块连接顺序见图4。UE选择对应的速率匹配方式，对上传数据进行编码、打孔等处理，通过E-PUCH进行数据上传(在低码道携带TFC、RSN和HARQ进程ID、TPC等信息)。
信令传输的流程如下：
第一步：
a1，a2，...，an进入“信道编码子模块”，其中n＝11；经过“信道编码子模块”，得到o1，o2，...，ok，其中k＝(11+8)×3＝57比特(1/3CC)，或者k＝(11+8)×2＝38比特(1/2CC)；
第二步：
o1，o2，..，ok进入“比特加扰子模块”，将k比特进行加扰，具体加扰方式可以采用R99中的加扰方式，得到w1w2，...，wk；
第三步：
w1，w2，...，wk进入“交织子模块”，将k比特进行交织，具体交织方式可以采用R99中的交织方式，得到v1，v2，...，vk；
第四步：
v1v2，...，vk进入“速率匹配子模块”，将部分不重要的校验位删除，使编码后的速率介于1/2和1/3之间(包括1/2和1/3)，得到r1，r2，..，rm，其中38≤m≤57；
第五步：
r1，r2，..，rm进行物理信道映射，将代表信令的比特按照图2的位置，映射在midamble的两侧，得到s1，s2，...，sm。
第六步：Node B在对应的码道和时隙接收UE上传数据和信令，并采用第一步到第四步的反过程进行译码得到对应的数据和信令。
方法二：
E-PUCH突发结构采用如图3所示的结构，数据及信令传输的流程如图5所示。
方法二的数据和信令传输方法流程与方法一的步骤大部分都相同，不同的是：
数据与信令部分的扩频因子相同，E-AGCH的CRRI可以指示为分配给用户的码道。
数据部分采用TC编码或者CC编码，其他(TFC、RSN、HARQ进程序号)部分采用CC编码(码率大于等于1/3，小于等于1/2)或者RM(32，6)，RM(32，10)；
速率匹配后的信令与数据以固定的交织模板进行交织；交织后的信息映射到物理信道。
如果数据采用16QAM调制方式，则TFC、RSN、HARQ进程序号部分采用CC编码(码率等于1/3)，不进行速率匹配，如果数据采用QPSK调制方式，则TFC、RSN、HARQ进程序号部分采用CC编码(码率等于1/2或者1/3)，需要进行速率匹配。
综上所述，本发明和已知技术相比，具有以下特点：
1)已知技术是将E-UCCH part1和E-UCCH part2分开传输，占用64bits，本发明将两部分合并，采用CC(码率大于等于1/3，小于等于1/2)或者RM(32，6)，RM(32，10)，需要32bits到57bits之间，而对系统译码性能影响不大；
2)已知技术是将E-UCCH part1映射到物理信道指示域上传，本发明TFC与SF可以没有映射关系；
3)已知技术的TFCI解扩错误后，对其他用户也有影响，而本发明避免了这一问题。

Claims (9)

1.时分码分多址系统高速上行分组接入数据及信令传输方法，包括数据传输和信令传输，其特征在于，信令传输具体包括下列步骤：
(1)用户设备对传输格式集、重传序列号、混和自动重传请求进程序号进行信道编码；
(2)将步骤(1)编码后的信令进行加扰；
(3)将步骤(2)加扰后的信令进行交织；
(4)将步骤(3)交织后的信令按照打孔模板固定的速率匹配方式进行速率匹配；
(5)将步骤(4)速率匹配后的信令映射到物理信道。
2.如权1所述的时分码分多址系统高速上行分组接入数据及信令传输方法，其特征在于，所述传输格式集、重传序列号、混和自动重传请求进程序号的部分以及数据部分采用不同的扩频因子。
3.如权2所述的时分码分多址系统高速上行分组接入数据及信令传输方法，其特征在于，节点B通过E-AGCH信道的码资源相关信息来指示分配给用户的码树节点。
4.如权2所述的时分码分多址系统高速上行分组接入数据及信令传输方法，其特征在于，所述传输格式集、重传序列号、混和自动重传请求进程序号的部分采用SF＝16的固定扩频方式，所述的编码方式采用CC(码率大于等于1/3，小于等于1/2)或者RM(32，6)，RM(32，10)。
5.时分码分多址系统高速上行分组接入数据及信令传输方法，包括数据传输和信令传输，其特征在于，信令传输具体包括下列步骤：
1)用户设备对传输格式集、重传序列号、混和自动重传请求进程序号进行信道编码；
2)将步骤1)编码后的信令进行加扰；
3)将步骤2)加扰后的信令进行交织；
4)将步骤3)交织后的信令按照打孔模板固定的速率匹配方式进行速率匹配；
5)将步骤4)速率匹配后的信令与数据以固定的交织模板进行交织；
6)将步骤5)信令与数据进行交织后的信息映射到物理信道。
6.如权5所述的时分码分多址系统高速上行分组接入数据及信令传输方法，其特征在于，所述传输格式集、重传序列号、混和自动重传请求进程序号的部分以及数据部分采用相同的扩频因子。
7.如权6所述的时分码分多址系统高速上行分组接入数据及信令传输方法，其特征在于，节点B通过E-AGCH的码资源相关信息来指示分配给用户的具体码道。
8.如权6所述的时分码分多址系统高速上行分组接入数据及信令传输方法，其特征在于，所述的数据部分采用TC编码或者CC编码，所述的传输格式集、重传序列号、混和自动重传请求进程序号的部分编码方式采用CC(码率大于等于1/3，小于等于1/2)或者RM(32，6)，RM(32，10)。
9.如权5所述的时分码分多址系统高速上行分组接入数据及信令传输方法，其特征在于，如果数据采用16QAM调制方式，所述的步骤4)中传输格式集、重传序列号、混和自动重传请求进程序号部分采用CC编码(码率等于1/3)，不进行速率匹配；如果数据采用QPSK调制方式，所述的步骤4)中传输格式集、重传序列号、混和自动重传请求进程序号部分采用CC编码(码率等于1/2或者1/3)，需要进行速率匹配。
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