CN101179836A - 时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法，该方法包括以下步骤：当一个增强上行传输时间间隔到来时，用户设备确定当前传输时间间隔传输的数据类型及资源复用方式；用户设备根据资源复用情况和授权功率来确定增强上行业务数据的传输块长度和调制方式；用户设备根据所确定的业务数据和资源复用方式确定本次传输的物理层控制信道参数；以及基站根据物理层控制参数中的复用指示来确定用户设备所使用的资源总数，并结合增强传输格式组合指示得到业务数据部分的调制方式和传输块长度信息，然后进行解调和解码。因此，在不增加信道负荷的情况下，避免了信道数据的缓存，实现了信道的同步解调，并且提高了信道的接收效率。

Description

时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，更具体地，涉及一种时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法。
背景技术
2006年3月，第三代合作伙伴计划(3rd Generation PartnershipProject，以下简称为3GPP)通过了时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统增强上行链路的立项申请。增强上行链路一般被称为高速上行分组接入(High Speed Uplink Packet Access，以下简称为HSUPA)，目的在于通过先进的技术来提高上行链路的效率。
HSUPA中新增了一个传输信道，即，增强上行链路专用传输信道(E-DCH)，增强上行业务数据承载在该传输信道上，E-DCH的传输时间间隔(TTI)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上行物理信道，也称作增强上行物理信道)上。
HSUPA技术主要有以下特征：
(1)基站进行调度：在采用HSUPA技术之前，上行调度功能在服务无线网络控制器(SRNC)中实现，HSUPA技术中将调度功能下放到基站，可以更准确和实时地使用小区的负荷信息，从而更充分地利用上行空口资源。基于基站调度的业务称为调度业务，用户设备(UE)在传输数据前，先通过E-DCH随机接入上行控制信道(E-RUCCH)发送调度请求，然后，基站根据UE的调度请求和小区的资源状况为UE分配资源，并通过E-DCH绝对授权信道(E-AGCH)将授权的资源(包括码道、时隙、以及功率)发送给UE。
(2)混合自动重传(HARQ)：在采用HSUPA之前，上行数据的重传需要在SRNC的RLC层进行，HSUPA技术中将重传功能下放到基站，缩短了重传所需的时间。当基站接收到UE的E-PUCH信道数据后，基站的物理层进行解码，并将解码信息反馈给上层增强媒体接入控制实体(MAC-e)，由MAC-e实体负责产生“确认”(ACK)或“不确认”(NACK)指示，并在E-DCH混合自动重传请求指示信道(E-HICH)上将指示发送给UE，UE收到ACK后，就会丢弃原先的分组，进行新数据的传输；如果收到的是NACK，则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一样。一个UE可以同时具有调度业务和非调度业务，当一个E-DCHTTI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。因此，当UE既有调度资源，同时又有非调度资源时，就会存在资源的浪费。TD-SCDMA允许UE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，同时又有非调度资源时，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，在下文中，将其简称为“资源复用”。
在上行增强数据传输过程中，UE需要向基站传输一些控制信息以帮助基站解码E-PUCH，这些信息承载在一条物理层控制信道-增强上行控制信道(E-UCCH)上，包含的信息如图1所示，其中增强传输格式组合指示(E-TFCI)是一个索引值，指示了UE本次传输的传输块长度和调制方式，它和E-PUCH的资源数有关，基站根据UE使用的资源数从E-TFCI中翻译得到传输块长度和E-PUCH信道的调制方式；RSN是重传计数器，还隐含HARQ冗余版本信息；HARQ进程ID用于指示处理HARQ重传的进程号，同时还包含本次传输的业务数据类型(调度或非调度)。基站使用E-UCCH上的这些信息来对E-PUCH进行物理层解码和HARQ处理。E-UCCH通过E-PUCH信道来传输，目前E-UCCH的保护级及E-PUCH的帧结构还没有确定，但能确定的是，E-UCCH将通过E-PUCH物理信道指示域传输，并采用固定的、已知的调制和编码方式，因为基站只有在正确解调和解码E-UCCH后，才能对E-PUCH信道业务数据部分进行解调和解码。
图2是E-PUCH信道结构的示意图。如图2所示，E-PUCH信道包括：两个业务数据部分；两个物理信道指示域；一个中间码部分；以及一个保护带。E-UCCH映射到物理信道指示域中传输。
由于在TD-SCDMA HSUPA的解决方案中允许UE进行调度、非调度资源的复用，但并不强制UE进行调度、非调度资源的复用，又由于E-TFCI值和资源数相关(相同的E-TFCI值在不同的资源数情况下对应的传输块长度和调制方式是不同的)，因而在一个TTI中，基站必须对分配给该UE的调度、非调度资源都进行检测，才能确定E-TFCI值的确切含义，然后才能对E-PUCH信道进行解调和解码。比如调度资源分配在时隙1中，非调度资源分配在时隙2中，基站并不清楚UE传输的是调度数据，还是非调度数据，也不清楚UE是否进行了资源的复用，因而在一个TTI到来时，基站需要在时隙1中检测该UE是否发送了数据，无论检测到还是检测不到，还需要在时隙2中检测该UE是否发送了数据，等到完成所有的资源检测后，基站才能确定本次E-PUCH使用的调制方式和传输块长度。
因此，在现有技术中，由于允许UE进行调度、非调度资源的复用，基站必须检测完该UE在该TTI的所有资源后，才能得到该TTI E-PUCH信道业务数据部分的调制方式和传输块长度的信息，然后再进行解调和解码。显然，这样就造成了解调前信道数据的缓存和信道处理的时延，从而降低了E-PUCH信道的接收效率。
发明内容
因而，为了克服上述问题，本发明提供了一种时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法，使得基站可以在第一时间得到E-PUCH信道的调制方式和传输块长度，从而避免了解调前信道数据的缓存，实现了E-PUCH信道的同步解调，同时由于E-UCCH有剩余的空闲位，所以本发明并不会增加信道负荷。
本发明的一个方面提供了一种时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法，其包括以下步骤：步骤S301，当一个增强上行传输时间间隔到来时，用户设备确定当前传输时间间隔传输的数据类型及资源复用方式；步骤S302，用户设备根据资源复用情况和授权功率来确定增强上行业务数据的传输块长度和调制方式；步骤S303，用户设备根据所确定的业务数据和资源复用方式确定本次传输的物理层控制信道参数，包括根据所确定的资源复用方式设置复用指示；以及步骤S304，基站根据物理层控制参数中的复用指示来确定用户设备所使用的资源总数，并结合物理层控制信道上的增强传输格式组合指示得到业务数据部分的调制方式和传输块长度信息，然后进行解调和解码。
根据本发明的数据类型包括调度业务数据和非调度业务数据。
根据本发明的时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法，在上述步骤S301中，还要进行以下的步骤：如果传输时间间隔有非调度资源或调度资源，则用户设备根据资源类型选择相应的业务数据进行传输；如果既有调度资源又有非调度资源，用户设备根据当前调度和非调度业务数据的QOS需求选择需要传输的数据类型，并根据数据量情况决定是否复用资源；如果当前传输时间间隔没有非调度资源，且没有授权的调度资源，则用户设备就不会传输数据。
根据本发明的物理层控制信道是增强上行控制信道。
根据本发明的物理层控制参数包括：增强传输格式组合指示，用于指示用户设备本次传输的传输块长度和调制方式；重传计数器，用于对重传进行计数；混合自动重传进程号；以及复用指示，用于由用户设备通知基站本次传输时间间隔是否进行了调度、非调度资源的复用。
另外，根据本发明的一个方面，在基站接收增强上行控制信道并进行解调和解码后，基站会根据其中的复用指示确定本次传输时间间隔中用户设备使用的资源总和、确定传输时间间隔中增强上行物理信道的业务数据部分的调制方式和传输块长度、以及确定传输时间间隔中用户设备剩余调度资源和非调度资源的处理方式。
根据本发明的物理层控制信道承载在本次传输时间间隔增强上行数据传输所用资源的第一个时隙上。
根据本发明的时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法。
因而，通过使用本发明提供的时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法，可以无需等待资源检测的完成，在一个传输时间间隔的第一个时隙接收完增强上行控制信道后就能确定业务信道的调制方法和传输块长度。因而，在不增加信道负荷的情况下，就可以避免信道数据的缓存，从而提高了信道的接收效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是相关技术中增强上行控制信道承载的内容的视图；
图2是增强上行物理信道(E-PUCH)结构示意图；
图3是根据本发明的时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法的流程图；
图4是根据本发明的实施例的增强上行控制信道承载的内容的视图；
图5是根据本发明的实施例的调度、非调度业务数据传输过程的流程图；以及
图6是图5中步骤S510的详细的传输过程的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，在此所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图3是根据本发明的时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法流程图。如图3所示，时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法包括以下步骤：
(1)步骤S301，当一个增强上行传输时间间隔到来时，用户设备确定当前传输时间间隔传输的数据类型及资源复用方式。
其中，还包括以下步骤：如果传输时间间隔有非调度资源或调度资源，则用户设备根据资源类型选择相应的业务数据进行传输；如果既有调度资源又有非调度资源，用户设备根据当前调度和非调度业务数据的QOS需求选择需要传输的数据类型，并根据数据量情况决定是否复用资源；如果当前传输时间间隔没有非调度资源，且没有授权的调度资源，则用户设备就不会传输数据。数据类型包括调度业务数据类型和非调度业务数据类型
(2)步骤S302，用户设备根据资源复用情况和授权功率来确定增强上行业务数据的传输块长度和调制方式。
其中，在复用资源时，为避免信道处理复杂，协议规定一个时隙只有一条E-PUCH信道，为此约定当一个时隙既有调度资源又有非调度资源时，取扩频因子较小的码道，舍弃扩频因子较大的码道，同时将两资源的功率总合作为该时隙所选码道的发送功率。3GPP组织已经对由资源和授权功率推导传输块长度和调制方式的过程进行了标准化。
(3)步骤S303，用户设备根据所确定的业务数据和资源复用方式确定本次传输的物理层控制参数，并将这些控制参数承载在物理层控制信道上。
其中，物理层控制参数包括：增强传输格式组合指示，用于指示用户设备本次传输数据的传输块长度和调制方式；重传计数器，用于对重传进行计数；混合自动重传进程号；以及复用指示，用于由用户设备通知基站本次传输时间间隔是否进行了调度、非调度资源的复用。
在本发明中的物理层控制信道是增强上行控制信道，并且物理层控制信道承载在本次传输时间间隔中增强上行数据传输所用资源的第一个时隙上。
(4)步骤S304，基站根据物理层控制参数中的复用指示来确定用户设备所使用的资源总数，并结合物理层控制信道上的增强传输格式组合指示得到业务数据部分的调制方式和传输块长度信息，然后进行解调和解码。
其中，基站首先检测终端设备在该传输时间间隔中第一个时隙的信道，如果检测不到，说明本TTI并没有进行资源复用，可以直接检测另一种资源所在的信道。比如该终端用户的调度资源分配在第1、2个时隙，非调度资源在第3个时隙，如果基站在第1个时隙没有检测到该终端用户的信道，说明本次终端只使用了非调度资源，基站可以直接检测第3个时隙中该用户的信道。如果基站在第1个时隙检测到该用户的信道，则首先对其中的增强上行控制信道进行解调和解码，得到物理层的4个控制参数，根据其中的复用指示确定本次传输时间间隔中用户设备使用的资源总和，并根据资源总和对增强传输格式组合指示值进行解析，得到本次传输时间间隔中增强上行物理信道业务数据部分的调制方式和传输块长度，对业务数据进行解调和解码，同时也可以确定该传输时间间隔中剩余调度资源和非调度资源的处理方式，包括：是否继续接收；如果继续接收，可以实现边接收边解调。
图4是根据本发明的实施例的增强上行控制信道承载的内容的视图。如图4所示，在增强上行控制信道E-UCCH中增加一个1比特的复用指示。如果UE没有进行调度、非调度资源的复用，那么它将使用所传业务数据本身授权的资源进行传输，E-UCCH将承载在资源的第一个时隙上(即序号最低的时隙)；如果UE进行了调度、非调度资源的复用，E-UCCH将承载在所用资源中的第一个时隙上。其中，E-UCCH总是承载在本TTI增强上行数据传输所用资源的第一个时隙上。
图5是根据本发明的实施例的调度、非调度业务数据传输过程的流程图。图6是图5中步骤S510的详细的传输过程的流程图。
以下将结合图6详细描述图5。根据本实施例，UE在该TTI同时有调度和非调度资源，调度资源位于时隙2(TS2)中、非调度资源位于时隙1(TS1)中，UE确定传输调度业务数据，并复用非调度资源。
首先，UE与SRNC建立了无线资源控制(RRC)连接，其中UE的连接原因是发起分组业务。
在步骤S502中，SRNC经过接纳控制过程，认为可以为该UE建立增强上行链路，SRNC将该UE的上行信令也承载在增强上行链路上，因而准备为其同时建立非调度和调度类型的E-DCH信道。
在步骤504中，SRNC通过基站应用协议(NBAP)向基站发起无线链路建立过程，其中含非调度业务的资源分配信息及调度业务的传输信道相关的参数。如果之前已为该UE建立过无线链路，那么将通过无线链路重配置过程进行增强上行链路参数的配置。
在步骤S506中，基站接收配置参数，并从该小区的增强上行公共资源池中为该UE分配调度业务使用的E-AGCH信道和E-HICH信道，这些配置参数通过NBAP的无线链路建立响应或无线链路重配置响应返回给SRNC。
在步骤S508中，SRNC通过RRC协议向UE发起无线承载建立命令，其中有调度类型的E-DCH配置参数和非调度类型的配置参数；如果之前已经有过无线承载建立过程，那么将通过无线承载重配置过程进行增强上行接入相关的配置。UE接收配置参数，并向网络侧回复响应消息；根据配置参数确定E-DCH传输业务开始可用。对于调度业务，当对应的逻辑信道缓冲区中数据量由0变为非0时，UE发起E-RUCCH随机接入过程，请求基站分配资源，收到基站的授权资源后，才能发送数据；对于非调度业务，UE在SRNC分配的非调度资源的激活时间到来后才能发送非调度业务数据。
在步骤S510中，在一个TTI到来时，UE需要决定当前TTI传输的数据类型及资源复用情况。
在步骤S512中，UE根据步骤S510的选择结果，确定本次传输的物理层控制参数，包括：从是否复用资源来确定复用指示值；从复用的资源和授权的功率确定传输块长度和调制方式，从而确定E-TFCI值；从选择的业务数据确定HARQ进程ID；传输新数据或重传分组来确定RSN值。接着，将这些控制参数填入E-UCCH信道。
在步骤S514中，UE发送业务数据，并在所使用资源的第一个时隙的授权E-PUCH码道上承载E-UCCH。
在步骤S516中，基站检测该TTI中该UE调度和非调度资源对应的最低序号时隙中的E-PUCH信道，在该实施例中为时隙1，如果检测到该UE有数据发送，基站对该时隙中的E-PUCH信道上的E-UCCH进行解调和解码，根据其中的复用指示确定UE实际使用的资源数(在该实施例中UE进行了资源复用，使用了TS1和TS2中的调度和非调度资源)。基站根据复用的资源数对E-TFCI进行翻译，得到本TTI UE使用的传输块长度和调制方式。基站对TS1中的E-PUCH信道进行解调并开始接收TS2中的数据，对TS2中的数据进行解调。
其中，如图5所示的步骤S510还包括如图6所示的以下步骤，其中，按照优先传输非调度数据的原则选择传输数据，步骤有：
步骤S602，如果当前TTI有非调度资源，且有非调度业务数据需要传输，UE将优先传输非调度数据，如果此时UE有授权的调度资源，UE会根据非调度业务数据量考虑复用调度资源，即将调度资源也用于非调度数据的传输；
步骤S604，如果当前TTI有非调度资源，但没有非调度业务数据需要传输，UE将检查是否有授权的调度资源，如果有授权的调度资源且有调度数据需要传输，UE将传输调度数据，并会根据数据量情况考虑复用非调度资源；
步骤S606，如果当前TTI没有非调度资源，UE将检查是否有授权的调度资源，如果有授权的调度资源且有调度数据需要传输，UE将传输调度数据；以及
步骤S608，如果当前TTI没有非调度资源、也没有授权的调度资源，UE将不传输业务数据。
通过以上本发明的描述，可以看到本发明实现以下有益效果，即无需等待资源检测的完成，基站就可以在第一时间同时得到业务信道的调制方式和传输块长度，并进行解调和解码。在不增加信道负荷的情况下，避免了信道数据的缓存，实现了信道的同步解调，从而提高了信道的接收效率。
以上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 (7)

1.一种时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S301，当一个增强上行传输时间间隔到来时，所述用户设备确定当前传输时间间隔传输的数据类型及资源复用方式；
步骤S302，所述用户设备根据所述资源复用情况和授权功率来确定增强上行业务数据的传输块长度和调制方式；
步骤S303，所述用户设备根据所确定的所述业务数据和所述资源复用方式确定本次传输的物理层控制信道参数，包括根据所确定的资源复用方式设置复用指示；以及
步骤S304，基站根据所述物理层控制参数中的所述复用指示来确定用户设备所使用的资源总数，并结合所述物理层控制信道上的增强传输格式组合指示得到业务数据部分的调制方式和传输块长度信息，然后进行解调和解码。
2.根据权利要求1所述的时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法，其特征在于，所述数据类型包括调度业务数据类型和非调度业务数据类型。
3.根据权利要求1所述的时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法，其特征在于，步骤S301还包括以下步骤：
如果所述传输时间间隔有所述非调度资源或所述调度资源，则所述用户设备根据所述资源类型选择相应的业务数据进行传输：
如果既有所述调度资源又有所述非调度资源，那么所述用户设备根据当前调度和非调度业务数据的QOS需求选择需要传输的数据类型并根据数据量情况决定是否复用资源；以及
如果当前传输时间间隔没有所述非调度资源，且没有授权的调度资源，则所述用户设备就不会传输所述数据。
4.根据权利要求1所述的时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法，其特征在于，所述物理层控制信道是增强上行控制信道。
5.根据权利要求1所述的时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法，其特征在于，所述物理层控制参数包括：
所述增强传输格式组合指示，用于指示所述用户设备本次传输的传输块长度和调制方式；
重传计数器，用于对重传进行计数；
混合自动重传进程号；以及
复用指示，用于由所述用户设备通知所述基站本次所述传输时间间隔是否进行了调度、非调度资源的复用。
6.根据权利要求4所述的时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法，其特征在于，还包括：
所述基站接收所述增强上行控制信道并进行解调和解码后，根据其中的所述复用指示确定本次传输时间间隔中所述用户设备使用的资源总和、确定所述传输时间间隔中所述增强上行物理信道的业务数据部分的调制方式和传输块长度、以及确定所述传输时间间隔中所述用户设备剩余调度资源和非调度资源的处理方式。
7.根据权利要求6所述的时分同步码分多址系统增强上行物理信道的解码方法，其特征在于，所述物理层控制信道承载在本次传输时间间隔增强上行数据传输所用资源的第一个时隙上。
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