CN101179361B - 增强混合自动重传请求指示信道的分配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增强混合自动重传请求指示信道的分配方法。为基站配置包括一组增强混合自动重传请求指示信道的资源池；基站根据当前信道资源分配情况为用户设备分配资源池中的增强混合自动重传请求指示信道并指定确认时间间隔；用户设备通过增强上行物理信道发送数据后，基站在确认时间间隔后通过增强混合自动重传请求指示信道返回确认指示，用户设备在确认时间间隔后在指定增强混合自动重传请求指示信道上接收确认指示。NodeB既能从信道资源又能从时间资源上协调E-HICH的配置，大大提高了分配的灵活度，有效地缓解了E-HICH信道用户数量冲突问题。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域中时分同步码分多址系统，尤其涉及一种增强混合自动重传请求指示信道的分配方法。
背景技术
根据2006年3月，3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)通过了TD-SCDMA(TimeDivision-Synchronization Code Division Multiple Access，时分同步码分多址接入)系统增强上行链路的立项申请。增强上行链路一般被称为HSUPA(High Speed Uplink Packet Access，高速上行分组接入)，旨在通过先进的技术提高上行链路的效率。
HSUPA中新增了一个传输信道E-DCH(Enhanced DedicatedChannel，增强专用传输信道)，增强上行业务数据承载在该传输信道上，E-DCH的TTI(Transmission Time Interval，传输时间间隔)为5ms。在一个TTI中，由一条E-DCH传输信道组成编码组合传输信道，承载在E-PUCH(E-DCH Physical Uplink Channel，E-DCH物理上行信道，又称增强上行物理信道)物理信道上。
HSUPA技术主要有以下特征：
1)NodeB(节点B，基站)进行调度：在采用HSUPA技术之前，上行调度功能在SRNC(Service Radio Network Controller，服 务无线网络控制器)实现，HSUPA技术中将调度功能下放到NodeB，可以更准确和实时地使用小区的负荷信息，更充分的利用上行空口资源。基于NodeB调度的业务称为调度业务，UE(User Equipment，用户设备)传输数据前，先通过E-RUCCH(E-DCH Random AccessUplink Control Channel，E-DCH随机接入上行控制信道，又称增强随机接入上行控制信道)信道发送调度请求，NodeB根据UE的调度请求和小区的资源状况为UE分配资源，并通过E-AGCH(E-DCHAbsolute Grant Channel，E-DCH绝对授权信道，又称增强绝对授权信道)信道将授权的资源(包括码道、时隙、功率)发送给UE。
2)混合自动重传(HARQ，Hybrid Automatic Repeat reQuest)：在采用HSUPA之前，上行数据的重传需要在SRNC的RLC(RadioLink Control，无线链路控制)层进行，HSUPA技术中将重传功能下放到NodeB，缩短了重传所需的时间。当NodeB接收到UE的E-PUCH信道数据后，NodeB的物理层进行解码，并将解码信息反馈给上层MAC-e(Enhanced Media Access Control，增强媒体接入控制实体)实体，由MAC-e实体负责产生ACK(确认)或NACK(不确认)指示，并在E-HICH(E-DCH Hybrid ARQ Indicator Channel，E-DCH混合自动重传请求指示信道，又称增强混合自动重传请求指示信道)信道上将指示发送给UE，UE收到ACK后，会丢弃原先的分组，进行新数据的传输；如果收到的是NACK，需要等待授权资源再进行重传。
为了适应实时性较强的业务，HSUPA还提供非调度业务，其资源由SRNC为UE分配，分配方式同现有的专用信道分配方式，非调度资源具有周期性和专用性。一个UE可以同时具有调度业务和非调度业务，当一个E-DCH TTI到来时，由UE高层自己决定发送调度业务数据或非调度业务数据。当UE既有调度资源、又有非调度资源时，就会存在资源的浪费。TD-SCDMA建议UE可以整合调度资源和非调度资源，比如当UE在当前TTI中既有调度资源、 又有非调度资源时，UE可以决定将当前调度和非调度的资源总合用于非调度业务数据的传输或调度业务数据的传输。
TD-SCDMA中的HARQ使用同步确认机制，即发送E-PUCH和收到E-HICH确认之间的时序是确定的，该时间用nE-HICH表示。nE-HICH确切的描述是：UE在一个E-DCH TTI中最后一个E-PUCH时隙与E-HICH信道之间的最小时隙间隔，这是一个小区级的配置参数，是NodeB处理E-PUCH数据所需要的最小时间间隔，由NodeB选择。一条E-HICH信道使用SF＝16的扩频因子，且占用一条码道和一个时隙，一旦网络侧分配了一条E-HICH信道资源(时隙和码道)，它将在各子帧中的相应时隙和相应码道存在。UE根据nE-HICH值计算需要监听的E-HICH信道具体的接收子帧号。图1a、图1b、图1c给出了示例，图中忽略了上、下导频时隙(因nE-HICH并不包含这两个特殊时隙)，并采用典型的上、下行对称的时隙分配方式，即TS1-TS3用于上行链路、TS4-TS6用于下行链路。本例中，带斜线的时隙是某UE在该TTI内最后一个E-PUCH时隙、nE-HICH是该小区定义的HARQ指示最小确认时隙间隔。根据nE-HICH取值的不同，可能出现三种定时间隔情况。第一种，E-PUCH和对应的E-HICH在同一子帧中，这种情况出现在nE-HICH取值较小时，如图1a中，如果UE需要侦听的E-HICH信道在TS6时隙，当nE-HICH取值为4时，E-PUCH信道和E-HICH信道在同一子帧内。第二种为E-PUCH和确认指示信道在相邻子帧的情况，对应图1b；第三种为E-PUCH信道和确认指示信道相隔1个或1个以上子帧的情况，对应图1c。后两种对应于nE-HICH取值较大时。
E-HICH信道固定使用扩频因子为16、调制方式为QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，正交相移键控)的信道方式，这样一条E-HICH信道可承载88bits(比特)的数据。一个确认信息ACK/NACK占用1bit，一条E-HICH信道设计为最多承载80个确认指示。为了提高传输效率、降低功率消耗，对1bit的信息进行二 次扩频，第一次扩频的扩频码长度为20bits、第二次扩频使用4bits。二次扩频后，1bit信息变成一个80bits长的序列。TD-SCDMA系统提供了20个20bits长的Hadamard码(简称第一扩频序列)和4个4bits长的Hadamard码(简称第二扩频序列)，根据UE使用的E-PUCH起始时隙编号和码道号计算得到二个扩频序列的扩频码编号，这可以确保所有用户的二次扩频序列不会重复。
理论上，一条E-HICH信道最多可承载80个确认信息，但经过仿真确认，为了不使信道质量降级，一条E-HICH信道只能承载4-6个用户的确认信息。发射某一个子帧中的某一E-HICH信道前，NodeB将与该E-HICH信道相关的用户的确认信息扩频序列进行组合后再进行常规的基带信号处理。E-HICH的信道结构见图2。
一个小区中可以配置多条E-HICH信道，在调度业务中，UE与最多四条E-HICH信道相关联，在每次调度业务数据传输前，由NodeB在E-AGCH信道上使用2bits信息位(EI)指示UE需要监听的E-HICH信道。在非调度业务中，由RRC(Radio ResourceControl，无线资源控制)信令向UE固定配置一条E-HICH信道。UE发送完增强上行链路业务数据后，在时间间隔nE-HICH后监听指定的E-HICH信道，并用计算得到的二次扩频码进行解码。
目前存在的问题是，由于E-HICH信道在承载超过4-6个用户的确认指示时，信道质量会严重降级，TD-SCDMA是码资源受限系统，在一个小区中不可能为每4-6个用户分配一条E-HICH，在码道资源受限的情况下，目前并没有什么有效的机制来控制一条E-HICH信道的用户数量，以达到理想的复用增益。以图3为例，TS5中分配有一条E-HICH信道(图中带阴影的时隙)，该小区中nE-HICH为5，在子帧(i+1)中的E-HICH信道将对应子帧i中E-PUCH时隙终止在TS1、TS2、TS3中的HSUPA用户，如果这些用户都被 指定监听该条E-HICH信道，那么势必造成E-HICH信道的拥塞和降级。
因此，为了解决信道用户冲突、实现复用增益，需要提供一套有效的E-HICH信道资源分配方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种增强混合自动重传请求指示信道的分配方法，用于在有限的E-HICH信道数的情况下，网络侧能够均衡E-HICH信道同时承载的用户数，达到理想的复用增益。
为了实现上述目的，本发明提供了一种增强混合自动重传请求指示信道的分配方法。分配方法包括以下步骤：
步骤S102，为基站配置包括一条或多条增强混合自动重传请求指示信道的资源池；
步骤S104，无线网络控制器要求基站为用户设备建立增强上行链路时，基站为用户设备分配资源池中的增强混合自动重传请求指示信道并指定确认时间间隔，确认时间间隔表示增强上行物理信道与相关增强混合自动重传请求指示信道之间的时间间隔；
步骤S106，用户设备通过增强上行物理信道发送数据后，基站和用户设备根据确认时间间隔计算出确认指示所在子帧号，基站在该子帧号所对应的子帧上在指定的增强混合自动重传请求指示信道上返回确认指示，用户设备在该子帧上在指定的增强混合自动重传请求指示信道上接收确认指示。
在步骤S102中，可以由无线网络控制器通过物理共享信道重配置过程为基站配置增强混合自动重传请求指示信道资源池，并允 许对资源池进行增加、修改、和删除增强混合自动重传请求指示信道。
在步骤S104中，确认时间间隔大于或等于基站接收上行增强数据所需的最小处理时间。
优选的，在步骤S104中，确认时间间隔用子帧个数来表示，具体是，以增强上行物理信道发送子帧号为参考，向后偏移确认时间间隔所指定的子帧个数，就是发送相关的增强混合自动重传请求指示信道的子帧号。
优选地，在步骤S104中，对与同一条增强混合自动重传请求指示信道相关联的用户，基站根据这些用户对时延的不同要求指定不同的确认时间间隔，对时延要求较高的用户指定较小的确认时间间隔，对时延要求较低的用户指定较大的确认时间间隔。
在步骤S106中，增强混合自动重传请求指示信道所在子帧号是增强上行物理信道所在子帧号加上确认时间间隔计算得到的。
通过上述技术方案，本发明将E-HICH资源池中的资源按子帧分配的方式配置给UE，在同样的资源范围内扩大了配置的空间，现有技术中NodeB只能从信道资源上协调E-HICH用户数量，在本方案中NodeB既能从信道资源又能从时间资源上协调E-HICH的配置，大大提高了分配的灵活度，有效地缓解了E-HICH信道用户数量冲突问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1a、图1b、和图1c是E-PUCH信道和E-HICH信道时序关系的示意图；
图2是E-HICH信道结构的示意图；
图3是E-HICH信道用户数冲突问题的示意图；
图4是根据本发明的增强混合自动重传请求指示信道的分配方法的流程图；
图5是根据本发明实施例的RNC向NodeB配置E-HICH资源池的示意图；
图6是根据本发明实施例的E-PUCH和E-HICH确认时间间隔示意图；以及
图7是根据本发明实施例的确认时间间隔配置方法示意图。
具体实施方式
下面将以TD-SCDMA增强上行系统为例详细说明本发明。
参照图4，根据本发明的增强混合自动重传请求指示信道的分配方法包括以下步骤：
步骤S102，为NodeB配置E-HICH的资源池。
由RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)通过物理共享信道重配置过程为NodeB配置资源池，该资源池中包括一条或多条E-HICH，各信道用信道标识、码道资源、时隙资源、发射功率等信息来描述。无线网络控制器可以对资源池进行增加、修改、和删除E-HICH信道的操作。E-HICH数量由无线网络控制器根据 小区中HSUPA平均用户数及期望的复用增益权衡确定。在小区建立时，RNC通过NBAP(NodeB Application Part，NodeB应用协议)的物理共享信道重配置过程建立该小区的E-HICH资源池，在后续运行过程中，RNC可以对该资源池进行增加、修改或删除操作。该过程可以参考图5所示，其中：
501：RNC通过物理共享信道重配置请求消息为NodeB配置/重配置一组E-HICH信道。在物理共享信道重配置请求消息中包含表1所示的信息单元。“存在”一列中，M表示该元素是必选的，O表示该元素是可选的；“范围”一列中，表示所在行的元素可以循环的次数，其中maxnoofEHICHs是小区中最大支持的E-HICH信道数，SRNC将根据小区中HSUPA平均用户数及期望的复用增益权衡确定E-HICH信道数量。“Add to E-HICH Resource Pool”包含了一组新配置的E-HICH信道，每一条信道有信道标识(ID)及码道、时隙和功率信息；“Modify E-HICH Resource Pool”中对已配置的一组E-HICH信道进行修改，可修改的信息包括码道、时隙和功率；“Delete from E-HICH Resource Pool”是删除一组E-HICH信道，这组信道在该过程结束后将不可用。
表1
| 信息元素名 | 存在 | 范围 |
| Add to E-HICH Resource Pool(加入E-HICH资源池) | 0..1 | |
| >E-HICH Information | 0..maxnoofEHICHs | |
| >>E-HICH ID(信道标识) | M | |
| >>TDD Channelisation Code(信道码) | M | |
| >>time slot(时隙) | M | |
| >>Midamble Shift LCR(中间码) | M | |
| >>Maximum E-HICH Power(发射功率) | M | |
| Modify E-HICH Resource Pool(修改E-HICH信道) | 0..1 | |
| >E-HICH Information | 0..maxnoofEHICHs |
| >>E-HICH ID(信道标识) | M | |
| >>TDD Channelisation Code(信道码) | O | |
| >>time slot(时隙) | O | |
| >>Midamble Shift LCR(中间码) | O | |
| >>Maximum E-HICH Power(发射功率) | O | |
| Delete from E-HICH Resource Pool(删除E-HICH信道) | 0..maxnoofEHICHs | |
| >E-HICH ID(信道标识) | M |
502：NodeB接收重配置请求消息，成功更新E-HICH资源池后返回响应消息。
步骤S104，NodeB从资源池中为用户设备分配E-HICH信道，并为用户指定确认时间间隔。
步骤S104是当RNC要求NodeB为用户设备建立增强上行无线链路的时候执行的。对于调度业务，NodeB预先为用户设备分配不多于四条的一组E-HICH信道，在调度业务进行过程中，NodeB通过E-AGCH信道指定其中的一条E-HICH信道和确认时间间隔；对于非调度业务，NodeB预先为用户设备指定一条E-HICH信道和确认时间间隔。
在现有技术中，E-PUCH和相应的E-HICH信道之间的时序是以最小确认时间间隔nE-HICH的形式给出的，nE-HICH是个小区级的配置参数，本方案将针对单个UE配置确认时间间隔。确认时间间隔大于或等于NodeB接收上行增强数据所需的最小处理时间。确认时间间隔用子帧个数来表示，是用户设备在发送E-PUCH信道所在的子帧号与接收相关的E-HICH信道之间间隔的子帧数，见图6所示，图中Tack就是确认时间间隔。为了节约信令开销，同时考虑一般的时延要求，建议用2bits来表示确认时间间隔，00表示E-HICH接收子帧和E-PUCH在同一子帧中；01表示E-HICH接收子帧在当前 E-PUCH子帧的下一子帧；10和11以此类推。也可以根据系统的需求设置更多个bits来表示确认时间间隔。
NodeB在RRM(Radio Resource Management，无线资源管理)算法中，可以将一组有着相同平均调度频率的用户配置同一条E-HICH信道，这些用户可以在同一子帧中发送数据，NodeB将这组用户按时延要求的不同分成若干等级的用户，时延要求较高的用户指定较小的确认时间间隔，对时延要求较低的用户指定较大确认时间间隔。如图7所示，小区中一组增强上行链路用户的平均调度频率是Tsch(本例为4)；将这组用户与同一条E-HICH信道关联；在时延要求上，这组UE最多可划分为Tsch个级别(或更少)，NodeB为不同时延等级的用户选择不同的时间间隔，E-HICH确认指示分布在4个子帧中。
一个小区中按用户的等级可以有不同的调度频率，按以上方法可以将相同调度频率的一组用户监听同一条E-HICH，通过设置不同的确认时间间隔来保证一条E-HICH信道同时承载的用户数在要求的范围内。
步骤S106，UE通过E-PUCH信道发送数据后，NodeB根据指定的确认时间间隔计算得到发送确认指示的子帧号，并在该子帧中的指定E-HICH信道上返回确认指示；UE根据指定的确认时间间隔计算得到接收确认指示的的子帧号，并在该子帧中的指定的E-HICH信道上接收确认指示。具体计算方法是，确认指示子帧号＝E-PUCH发送子帧号+确认时间间隔。
本方案中，不再用小区级的参数“nE-HICH最小确认时间间隔”来为UE确定何时接收E-HICH信道，而是针对单个UE指定E-HICH信道的接收时刻。NodeB通过对E-HICH资源池中的信道资源及时间资源(子帧号)的调度来均衡各E-HICH信道的用户数。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种增强混合自动重传请求指示信道的分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S102，为基站配置包括一组增强混合自动重传请求指示信道的资源池；
步骤S104，无线网络控制器要求为用户设备建立增强上行链路时，所述基站为用户设备分配所述资源池中的增强混合自动重传请求指示信道并指定确认时间间隔，所述确认时间间隔表示所述用户设备当前所在的增强上行物理信道与相关增强混合自动重传请求指示信道之间的时间间隔，其中，对于调度业务，所述基站预先为所述用户设备分配不多于四条的一组增强混合自动重传请求指示信道；
步骤S106，所述用户设备通过所述增强上行物理信道发送数据后，所述基站和用户设备根据所述确认时间间隔计算出确认指示所在子帧号，所述基站在所述子帧号所对应的子帧上在所述增强混合自动重传请求指示信道上返回所述确认指示，所述用户设备在所述子帧上在所述增强混合自动重传请求指示信道上接收所述确认指示。
2.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，在步骤S102中，由无线网络控制器通过物理共享信道重配置过程为所述基站配置所述资源池，并允许对所述资源池进行增加、修改、和删除所述增强混合自动重传请求指示信道。
3.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，在步骤S104中，所述确认时间间隔大于或等于所述基站接收上行增强数据所需的最小处理时间。
4.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，在步骤S104中，所述确认时间间隔用子帧个数来表示，以增强上行物理信道发送子帧号为参考，向后偏移所述确认时间间隔所指定的子帧个数，就是发送相关的增强混合自动重传请求指示信道的子帧号。
5.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，在步骤S104中，所述基站根据用户时延要求，为所述用户设备指定所述确认时间间隔。
6.根据权利要求5所述的分配方法，其特征在于，对于与同一条增强混合自动重传请求指示信道相关且在同一传输时间间隔中发送增强上行数据的用户，允许对时延要求较高的用户指定较小确认时间间隔，对时延要求较低的用户指定较大确认时间间隔。
7.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，在步骤S104中，在调度业务进行过程中，所述基站通过增强专用信道绝对授权信道指定其中的一条增强混合自动重传请求指示信道和确认时间间隔。
8.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，在步骤S104中，对于非调度业务，所述基站根据所述用户设备非调度资源的分配情况预先为所述用户设备指定一条增强混合自动重传请求指示信道和确认时间间隔。
9.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，在步骤S106中，通过所述增强上行物理信道所在子帧号加上确认时间间隔计算来获得所述增强混合自动重传请求指示信道所在子帧号。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120111 Termination date: 20171108 |
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