CN101309497B

CN101309497B - 移动通信系统中的信令发送方法及装置

Info

Publication number: CN101309497B
Application number: CN2007100994182A
Authority: CN
Inventors: 毕海洲; 房家奕
Original assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT
Current assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT; Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2007-05-18
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2027-05-18
Also published as: CN101309497A

Abstract

本发明公开了一种移动通信系统中的信令发送方法，该方法包括：A、网络侧在发送下行信令前，为该下行信令对应的上行信令分配上行信道资源，确定所分配上行信道资源的指示信息；B、网络侧将所述上行信道资源的指示信息添加在所述下行信令的数据包中，将所述数据包发送给终端；C、终端收到所述数据包后，利用该数据包中上行信道资源指示信息所指示的上行信道资源发送上行信令。本发明还公开了一种移动通信系统中的信令发送装置。利用本发明的方法和装置，可以提高无线资源的利用率，降低上行信令传输过程的时延。

Description

移动通信系统中的信令发送方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及移动通信系统中的信令发送方法及装置。

背景技术

在目前的移动通信系统中，对于层二及其以上的高层信令，需要在传输信道上进行传输。不同的移动通信系统可能采用不同的传输机制传输高层信令，有些移动通信系统采用专用信道传输高层信令，而有些移动通信系统则采用共享信道传输高层信令。

例如在时分-同步码分多址(TD-SCDMA，Time Division-SynchronizedCode Division Multiple Access)系统中，当用户刚刚把无线资源控制(RRC，Radio Resource Control)连接建立在CELL_DCH状态、还未建立无线承载(RB，Radio Bearer)时，用户使用专用传输信道(DCH)来传输上下行RRC信令。该传输信道使用的资源由终端即用户设备(UE)独占，因此在上行方向，任何时刻发送上行信令，都有专用信道资源可供使用。

在以共享信道为基本传输机制的无线通讯系统中，仅存在共享信道。其中，下行数据和/或信令在下行共享信道上进行传输，上行数据/信令在上行共享信道上进行传输。

在上行方向，由于信道资源是共享的，因此要基于按需分配的原则。目前，有两种共享信道的上行信道资源分配技术：

现有技术一：持续分配方式。在这种方式中，网络侧将特定的上行信道资源静态地分配给特定的UE，无论UE在上行是否有数据和/或信令要发送，该信道资源都预留给对应的UE，其它UE不能使用。

现有技术二：先请求再分配方式。图1为现有的先请求再分配方式的流程图。参见图1，UE发送上行数据和/或信令前，先要在预定义的上行信道资源上发送上行资源请求101，该上行资源请求101中包含UE所需的信道资源大小，网络侧收到上行资源请求101后分配UE所需的上行信道资源，并下发上行资源分配指示102通知UE所分配的上行信道资源，UE收到上行资源分配指示102后，利用所分配的上行信道资源发送上行高层信令103。

对于高层信令而言，上述现有技术存在以下技术问题：

在现有技术一中，由于高层信令的数目较少，而且出现时间对于底层来说是随机的，因此通信系统在大部分时间内是没有高层信令要传输的，所以上述现有技术一就很容易造成信道资源的浪费，信道资源的利用率较低，丧失了共享信道机制带来的多用户分集增益。

在现有技术二中，由于UE在发送上行高层信令前首先要发送上行资源请求101，该上行资源请求101本身也要占用信道资源，因此现有技术二也容易造成信道资源的浪费，信道资源的利用率较低；另外，现有技术二所述的信道资源申请过程会增加上行高层信令传输过程的时延。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种动通信系统中的信令发送方法，以提高无线资源的利用率，降低上行信令传输过程的时延。

本发明的另一目的在于提供一种动通信系统中的信令发送装置，同样可以提高无线资源的利用率，降低上行信令传输过程的时延。

为了实现上述发明目的，本发明的主要技术方案为：

一种移动通信系统中的信令发送方法，该方法包括：

A、网络侧在发送下行信令前，为该下行信令对应的上行信令分配上行信道资源，确定所分配上行信道资源的指示信息；

B、网络侧将所述上行信道资源的指示信息添加在所述下行信令的数据包中，将所述数据包发送给终端；

C、终端收到所述数据包后，利用该数据包中上行信道资源指示信息所指示的上行信道资源发送上行信令。

优选地，步骤A所确定的上行信道资源指示信息包括：上行信道资源的生效时间以及上行信道资源的分配和传输参数。

优选地，所述上行信道资源的生效时间为绝对时间；

步骤A中，确定所述上行信道资源生效时间的具体方法为：

确定所述下行信令的最后一个数据包的首次发送时刻t_{tx_lst_send}和下行传输时间间隔长度T_{DL_TTI}；估计终端处理时间T_{UE_proc}；当所述下行信令使用重传机制时，确定下行信令的最后一个数据包的最大重传次数N_{DL_HARQ_MAX}和重传信号往返时间T_{DL_RTT}，当所述下行信令不使用重传机制时，则N_{DL_HARQ_MAX}确定为0；

根据公式：

T_abs＝t_{tx_lst_send}+T_{DL_TTI}+N_{DL_HARQ_MAX}*T_{DL_RTT}+T_{UE_proc}

确定所述上行信道资源生效的绝对时间T_abs；

步骤C中，所述终端在所述绝对时间T_abs发送上行信令。

优选地，所述上行信道资源的生效时间为相对时间；

步骤A中，所确定的上行信道资源生效时间为网络侧所估计的终端处理时间T_{UE_proc}；

步骤C中，所述终端在时刻T发送上行信令，T根据公式T＝t_rx+T_{UE_proc}确定，其中，t_rx为所述终端成功收到所述下行信令的最后一个数据包的时刻。

优选地，在网络侧，该方法进一步包括：确定所分配的信道资源在网络侧生效的绝对时间T′；确定方法具体为：

确定下行信令的最后一个数据包的首次发送时刻t_{tx_lst_send}；确定下行传输时间间隔长度T_{DL_TTI}；当所述下行信令使用重传机制时，确定下行信令的最后一个数据包的实际重传次数n_{DL_HAR}。和重传信号往返时间T_{DL_RTT}，当所述下行信令不使用重传机制时，则n_{DL_HARQ}确定为0；

根据公式：

T＝t_{tx_lst_send}+T_{DL_TTI}+n_{DL_HARQ}*T_{DL_RTT}+T_{UE_proc}

确定所分配的信道资源在网络侧生效的绝对时间T′。

优选地，所述的重传机制为混合自动重传HARQ机制。

优选地，当所述下行信令使用HARQ机制传输失败时，所述方法进一步包括：网络侧收回为该下行信令对应的上行信令所分配上行信道资源。

优选地，所述确定上行信道资源的分配和传输参数的具体方法为：

a、根据所述下行信令的大小估算所述上行信令的大小；根据已知的网络侧测量结果确定上行信道质量，或者根据预先由终端所测量的下行信道质量测量结果，利用信道对称性估算上行信道质量；

b、根据所述的上行信令的大小和上行信道质量确定所述上行信道资源的分配和传输参数。

优选地，当网络侧分段发送所述下行信令时，所述上行信道资源的指示信息添加在所述下行信令的最后一个数据包中。

优选地，所述上、下行信令为通信系统中层二及其以上的高层信令。

一种移动通信系统中的信令发送装置，该装置包括：

资源分配单元，设置在网络侧，用于在发送下行信令前为该下行信令对应的上行信令分配上行信道资源，确定所分配的上行信道资源的指示信息；

下行信令传输单元，设置在网络侧，用于将所述上行信道资源的指示信息添加在所述下行信令的数据包中，将所述数据包发送给终端；

上行信令传输单元，设置在终端，用于利用收到的所述数据包中上行信道资源指示信息所指示的上行信道资源发送上行信令。

优选的，所述资源分配单元具体包括：

生效时间单元，用于确定上行信道资源的生效时间；

分配和传输参数单元，用于确定上行信道资源的分配和传输参数。

优选的，所述上、下行信令为通信系统中层二及其以上的高层信令。

本发明针对交互式的上下行高层信令的特点，在网络侧准备发送下行信令前，为该下行信令对应的上行信令分配上行信道资源，将所分配的上行信道资源信息添加在所述下行信令的数据包中，并发送给终端，终端根据收到的数据包中所指示的上行信道资源发送上行信令。相对于现有技术一，由于本发明在发送下行信令时才分配上行信道资源，对上行高层信令使用的信道资源用按需分配的方式进行调度，所以避免了持续分配信道资源所造成的信道资源浪费，提高了信道资源的利用率；相对于现有技术二，由于本发明避免了上行资源请求的过程，所以节省了上行资源请求所占用的信道资源，提高了信道资源的利用率，并进一步降低了上行高层信令传输过程的时延。

另外，本发明当下行方向使用HARQ机制时，UE可以通过HARQ的反馈机制通知网络侧某次重传是否接收成功，因此网络侧通过这种反馈一旦获知下行信令传输失败，即分段后的至少一个数据包经过最大重传次数后还是没有传输成功，网络侧可以收回先前分配的上行信道资源供其他用户使用，这样可以避免上行信道资源的无效分配，从而提高上行信道资源的利用率。

附图说明

图1为现有的先请求再分配方式的信道资源分配流程图；

图2为通信系统中上下行高层信令的典型交互流程图；

图3为本发明所述信令发送方法的流程图；

图4为上行信道资源的示意图；

图5为实施例一所述上行信道资源生效时间的示意图；

图6为实施例二所述上行信道资源生效时间的示意图；

图7为本发明所述信令发送装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例和附图对本发明做进一步详细说明。

由于本发明是针对通信系统高层信令的特点设计的，因此首先介绍一下通信系统高层信令的特点。

在很多时候，通信系统的高层信令需要在上下行方向进行交互。图2为通信系统中上下行高层信令的一种典型交互流程图。参见图2，在该流程中，网络侧先发一条下行高层信令201给UE，UE收到后进行处理，在处理时间结束后回复一条上行信令202给网络侧。

在上述流程中，网络侧在发送下行高层信令201前，有以下先验信息可以利用：

1)UE的处理时间。网络侧可以结合UE能力，估计UE的处理时间，要求UE在某个确定的处理时间后发送上行高层响应信令。

2)上行高层信令的大小。由于存在着内容上的回复关系，网络侧可以根据下行高层信令的内容估计出对应的上行高层信令的大小。

基于通信系统高层信令的上述特点，本发明的核心思想为：对于需要交互式的高层信令，在下行高层信令所在数据包中携带相应的上行信道资源的指示信息，这样UE收到下行信令的同时也获得了发送上行高层信令所需的资源，可以直接利用所述上行信道资源发送上行信令。

除了交互式高层信令，通信系统中的先下行后上行的交互式上下行信令都适用本发明，下面以交互式高层信令为例对本发明进行说明。

图3为本发明所述信令发送方法的流程图。参见图3，该流程包括：

301、网络侧在发送下行高层信令前，为该下行高层信令对应的上行高层信令分配上行信道资源，确定所分配上行信道资源的指示信息。

302、网络侧将所述上行信道资源的指示信息添加在所述下行高层信令的数据包中，将所述数据包发送给终端。所述数据包为承载所述下行高层信令的数据包，如果下行高层信令分段发送，则需要多个数据包来承载，所述上行信道资源的指示信息添加在最后一个数据包中。

303、终端收到所述下行高层信令的数据包，在进行处理的时间结束后，利用收到的所述数据包中上行信道资源指示信息所指示的上行信道资源发送上行高层信令。

所确定的上行信道资源指示信息包括：上行信道资源的生效时间以及上行信道资源的分配和传输参数，所述上行信道资源的分配和传输参数主要用于表示所述上行信道资源的大小、以及在频域和/或码域上的位置，具体可以包括占用子载波列表、占用码道列表、资源有效时间长度等等参数，在TDD-LTE系统中，还可以包括无线帧中所占用的上行时隙位置，以及天线模式、调制方式等参数。

图4为上行信道资源的示意图。参见图4，横坐标为时域，纵坐标为频域，其中的阴影方框部分401为上行高层信令所需的上行信道资源。所述上行信道资源的生效时间是指上行信道资源的有效时间前沿，对于TDD-LTE系统，是指无线帧号。考虑到下行高层信令的传输会使用重传机制，例如混合自动重传(HARQ，Hybrid-Automatic Repeat reQuest)机制，因此所述生效时间可以有以下两种：

i)上行高层信令所需资源生效的绝对时间。

ii)上行高层信令所需资源生效的相对时间。

以下用两个实施例分别说明所述上行信道资源的生效时间的确定方法。

图5为实施例一所述上行信道资源生效时间的示意图。其中阴影框501表示首次实际传输的下行高层信令的最后一个数据包；当下行高层信令使用重传机制例如HARQ机制时，所述下行高层信令的最后一个数据包需要重传，阴影框502表示可能重传的下行高层信令的最后一个数据包，图5中所示的可能重传次数为N；阴影框503表示实际传输的上行高层信令。

参见图5，在实施例一中，发送给终端的上行信道资源的生效时间为绝对时间，在步骤301中，确定所述上行信道资源生效时间的具体方法为：

确定所述下行高层信令的最后一个数据包的首次发送时刻t_{tx_lst_send}和下行传输时间间隔(TTI，Transmission Time Interval)长度T_{DL_TTI}；估计终端处理时间T_{UE__prooc}；当所述下行高层信令使用重传机制时，例如HARQ机制，则确定下行高层信令的最后一个数据包的最大重传次数N_{DL_HARQ_MAX}和重传信号往返时间(RTT)T_{DL_RTT}，当所述下行高层信令不使用重传机制时，则N_{DL_HARQ_MAX}确定为0。

根据公式(1)确定所述上行信道资源生效的绝对时间T_abs：

T_abs＝t_{tx_lst_send}+T_{DL_TTI}+N_{DL_HARQ_MAX}*T_{DL_RTT}+T_{UE_proc} (1)

当所述上行信道资源的生效时间为绝对时间时，步骤303中，所述终端在所述绝对时间T_abs发送上行高层信令。在网络侧，为终端预留在该绝对时间T_abs处的上行信道资源。

图6为实施例二所述上行信道资源生效时间的示意图。其中阴影框601表示首次实际传输的下行高层信令的最后一个数据包；当下行高层信令使用重传机制例如HARQ机制时，所述下行高层信令的最后一个数据包需要重传，阴影框602表示实际重传失败的下行高层信令的最后一个数据包；阴影框603表示实际重传成功的下行高层信令的最后一个数据包；阴影框604表示实际传输的上行高层信令。

参见图6，在实施例二中，发送给终端的上行信道资源的生效时间为相对时间，在步骤301中，所确定的上行信道资源生效时间为网络侧所估计的终端处理时间T_{UE_proc}；

步骤301中，所述终端在时刻T发送上行高层信令，T根据以下公式(2)确定：

T＝t_rx+T_{UE_proc}　(2)

其中，t_rx为所述终端成功收到所述下行高层信令的最后一个数据包的时刻。

当所述上行信道资源的生效时间为相对时间时，在网络侧，需要进一步确定所分配的信道资源在网络侧生效的绝对时间T′，确定方法具体为：

确定下行高层信令的最后一个数据包的首次发送时刻t_{tx_lst_send}；确定下行传输时间间隔长度T_{DL_TTI}；当所述下行高层信令使用重传机制时，确定下行高层信令的最后一个数据包的实际重传次数n_{DL_HARQ}和重传信号往返时间T_{DL_RTT}，当所述下行高层信令不使用重传机制时，则n_{DL_HARQ}确定为0；

根据以下公式(3)确定所分配的信道资源在网络侧生效的绝对时间T′：

T＝t_{tx_lst_send}+T_{DL_TTI}+n_{DL_HARQ}*T_{DL_RTT}+T_{UE_proc}　(3)

在网络侧，为终端预留在该绝对时间T′处的上行信道资源。

另外，当下行信令使用HARQ机制时，UE可以通过HARQ的反馈机制通知网络侧某次重传是否接收成功，因此网络侧通过这种反馈一旦获知下行信令传输失败，即分段后的至少一个数据包经过最大重传次数后还是没有传输成功，网络侧可以收回为所述下行信令对应的上行信令所分配的上行信道资源，以供其他终端使用，这样可以避免上行信道资源的无效分配，从而提高上行信道资源的利用率。

在网络侧所确定的上行信道资源指示信息中，除了上行信道资源的生效时间，还包括上行信道资源的分配和传输参数，以下是所述分配和传输参数的具体确定方法：

首先，网络侧根据所发送下行高层信令的大小估算所述上行高层信令的大小；根据已知的网络侧的测量结果确定上行信道质量，所述的测量方法可以参考现有公知的测量方法；对于TDD系统，还可以利用上下行信道的对称特性，用事先由终端所测量的下行信道质量来估算上行信道质量。

然后，根据所述的上行高层信令的大小和上行信道质量确定所述上行信道资源的分配和传输参数。具体的确定过程为现有公知技术，此处不再赘述。

除了上述信令发送方法，本发明还公开了一种信令发送装置，用于执行上述的信令发送方法。

图7为本发明所述信令发送装置的结构示意图。参见图7，该装置包括：

资源分配单元701，设置在网络侧，用于在发送下行信令前为该下行信令对应的上行信令分配上行信道资源，确定所分配的上行信道资源的指示信息。

下行信令传输单元702，设置在网络侧，用于将所述上行信道资源的指示信息添加在所述下行信令的数据包中，将所述数据包发送给终端。

所述资源分配单元701具体包括：

生效时间单元711，用于确定上行信道资源的生效时间。

分配和传输参数单元712，用于确定上行信道资源的分配和传输参数。

上述装置中所发送的上下行信令可以是通信系统中层二及其以上的高层信令，也可以是其他交互式的上下行信令。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种移动通信系统中的信令发送方法，其特征在于，该方法包括：

C、终端收到所述数据包后，利用该数据包中上行信道资源指示信息所指示的上行信道资源发送上行信令，

其中，步骤A所确定的上行信道资源指示信息包括：上行信道资源的分配和传输参数，

以及其中，所述确定上行信道资源的分配和传输参数的具体方法为：

a、根据所述下行信令的大小估算所述上行信令的大小；根据已知的网络侧测量结果确定上行信道质量，或者根据预先由终端所测量的下行信道质量测量结果，利用信道对称性估算上行信道质量，

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所确定的上行信道资源指示信息还包括上行信道资源的生效时间，所述上行信道资源的生效时间为绝对时间；

步骤A中，确定所述上行信道资源生效时间的具体方法为：

确定所述下行信令的最后一个数据包的首次发送时刻t_{tx_1st_send}和下行传输时间间隔长度T_{DL_TTI}；估计终端处理时间T_{UE_proc}；当所述下行信令使用重传机制时，确定下行信令的最后一个数据包的最大重传次数N_{DL_HARQ_MAX}和重传信号往返时间T_{DL_RTT}，当所述下行信令不使用重传机制时，则N_{DL_HARQ_MAX}确定为0；

根据公式：

T_abs＝t_{tx_1st_send}+T_{DL_TTI}+N_{DL_HARQ_MAX}*T_{DL_RTT}+T_{UE_proc}

确定所述上行信道资源生效的绝对时间T_abs；

步骤C中，所述终端在所述绝对时间T_abs发送上行信令。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所确定的上行信道资源指示信息还包括上行信道资源的生效时间，所述上行信道资源的生效时间为相对时间；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在网络侧，该方法进一步包括：确定所分配的信道资源在网络侧生效的绝对时间T′；确定方法具体为：

确定下行信令的最后一个数据包的首次发送时刻t_{tx_1st_send}；确定下行传输时间间隔长度T_{DL_TTI}；当所述下行信令使用重传机制时，确定下行信令的最后一个数据包的实际重传次数n_{DL_HARQ}和重传信号往返时间T_{DL_RTT}，当所述下行信令不使用重传机制时，则n_{DL_HARQ}确定为0；

根据公式：

T′＝t_{tx_1st_send}+T_{DL_TTI}+n_{DL_HARQ}*T_{DL_RTT}+T_{UE_proc}

确定所分配的信道资源在网络侧生效的绝对时间T′。

5.根据权利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述的重传机制为混合自动重传HARQ机制。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述下行信令使用HARQ机制传输失败时，所述方法进一步包括：网络侧收回为该下行信令对应的上行信令所分配上行信道资源。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当网络侧分段发送所述下行信令时，所述上行信道资源的指示信息添加在所述下行信令的最后一个数据包中。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上、下行信令为通信系统中层二及其以上的高层信令。

9.一种移动通信系统中的信令发送装置，其特征在于，该装置包括：

上行信令传输单元，设置在终端，用于利用收到的所述数据包中上行信道资源指示信息所指示的上行信道资源发送上行信令，

其中，所述资源分配单元具体包括：

生效时间单元，用于确定上行信道资源的生效时间；

分配和传输参数单元，用于确定上行信道资源的分配和传输参数，

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述上、下行信令为通信系统中层二及其以上的高层信令。