CN101389123A - 发送调度请求的方法、模块及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及正交频分复用系统中调度请求的发送方法、系统及其组成模块,解决了在小半径宽带小区情况下,UpPTS信道的频带资源不能充分利用的技术问题。实现本发明目的方法是将分配给随机接入信道后剩余的信道资源,分配给发送调度请求的UE使用。通过本发明可以充分利用UpPTS信道中剩余的频带资源,同时也提高了调度请求的检测概率,从而使UE能够快速获得所需的上行链路资源。

Description

发送调度请求的方法、模块及系统
技术领域
本发明针对采用时分双工(TDD)方式的正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing,OFDM)系统,涉及基于OFDM系统中调度请求的发送技术,特别涉及一种利用上行导频时隙(UpPTS)进行调度请求发送的方法、系统及其组成模块。
背景技术
在3GPP长期演进(LTE)项目的初期,将随机接入分为同步随机接入和非同步随机接入。同步随机接入后来被称为调度请求,而非同步随机接入被惯称为随机接入。
在OFDM系统中,随机接入就是UE在没有任何上行连接的情况下,向NodeB发送上行同步序列,建立上行同步,获得资源分配的过程;调度请求是在UE已经建立了上行同步的情况下,由于一段时间没有数据传输,系统收回了分配给该UE的上行链路资源,UE必须发送新的上行资源请求信息以获得资源分配的过程。OFDM系统上行采用基于傅立叶变换扩展的正交频分复用(DFT-S OFDM)的调制方式,因此无论是随机接入还是调度请求的发送,都是基于DFT-S OFDM调制方式实现的。
目前,调度请求的发送方式主要有三种方式:
1)当UE有上行数据传输时,调度请求随上行数据进行传输;
2)当UE没有上行数据传输时,如果UE的用于指示传输信道质量好坏的信道质量指示(CQI)信道可以传输的话,就利用CQI信道发送调度请求。
3)当UE没有上行数据传输时,而UE的CQI信道也不能发送调度请求的话,那么UE就进行非同步随机接入,进而获得上行资源分配。
显然,对于方式3)来说,此时UE利用随机接入信道传输调度请求信息,需要和其他的进行随机接入的UE进行前同步码序列(preamble)的竞争,同时,由于随机接入preamble进行了分组,以此来传输一定比特的隐含信息,这样,可以选择的preamble数目就更加受限。所以,利用随机接入信道发送调度请求是不能够保证很快被NodeB所响应的,进而导致UE需要进行长时间的等待,或者是重复发送preamble。
对于LTE帧结构2(frame structure 2),也就是基于TD-SCDMA的时隙结构,当小区半径为5km时,帧结构如图1所示。其中,上行导频时隙(UpPTS)在随机接入过程中,专用于完成UE与Node B的上行同步功能。在LTE中,UpPTS一般应用于带宽比较大的小半径小区,图2为小区半径为5km时随机接入信道分配示意图,图2中,将UpPTS的全带宽都分配给了随机接入信道,实际情况下,当随机接入载荷比较小时,不需要将UpPTS全部分配给随机接入使用,由于UpPTS信道的长度仅仅有两个OFDM符号长,难以利用其传输数据,在随机接入载荷比较小的情况下,剩余的部分UpPTS信道的频带资源不能充分的利用,就会产生一定的浪费。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的之一是提供一种利用上行导频时隙进行调度请求发送的方法,能够解决UpPTS信道的频带资源不能充分的利用的技术问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种发送调度请求的方法,该方法至少包含以下步骤:
当用户终端没有上行数据传输,且不能利用信道质量指示信道传输调度请求的情况下,通过上行导频时隙内的调度请求信道发送所述调度请求。
基于上述方案,在所述调度请求发送之前,基站通过广播信道广播调度请求信道的相关信息。
基于上述方案,基站在调度请求信道检测所述调度请求,当检测到所述调度请求后通过随机接入响应信道向用户终端反馈资源分配信息。
基于上述方案,所述调度请求由信道质量指示序列形成或由分配给调度请求的前同步码序列形成。
基于上述方案,所述前同步码序列从本小区可以使用的所有调度请求前同步码序列中随机抽取。
基于上述方案,当用户终端没有上行数据传输,且信道质量指示信道不能利用的情况下,所述用户终端首先通过所述调度请求信道发送调度请求,若请求失败,则所述用户终端执行非同步随机接入。
本发明的另一目的是提供一种发送调度请求的终端模块,至少包括:
调度请求形成模块,用于选择调度请求序列形成调度请求;
发送模块,用于将调度请求发送给小区基站;
基站响应检测模块,用于对响应信道进行检测,判断调度请求是否被接受;
所述调度请求是通过调度请求信道发送给所述基站,所述调度请求信道位于上行导频时隙当中。
基于上述方案,所述调度请求序列为信道质量指示序列或前同步码序列。
本发明的另一目的是提供一种发送调度请求的基站模块,至少包括:
广播模块,用于对用户终端广播系统配置信息;
调度请求检测模块,用于检测所述用户终端发送的调度请求序列;
调度请求响应模块,用于通过响应信道对检测到的调度请求序列进行响应;
所述调度请求序列通过上行导频时隙中的调度请求信道发送给所述基站,所述系统配置信息中包括所述调度请求信道的位置信息。
基于上述方案,所述调度请求序列为信道质量指示序列或前同步码序列。
本发明的另一目的是提供一种时分双工复用系统,包括终端模块和基站模块,终端模块至少包括:
调度请求形成模块,用于选择调度请求序列形成调度请求;
发送模块,用于将调度请求发送给小区基站;
基站响应检测模块,用于对基站响应信道进行检测判断调度请求是否被接受;
基站模块至少包括:
广播模块,用于对用户终端广播系统配置信息;
调度请求检测模块,用于检测所述用户终端发送的调度请求序列;
调度请求响应模块,用于通过响应信道对检测到的调度请求序列进行响应;
所述调度请求是通过调度请求信道发送给所述基站,所述调度请求信道位于上行导频时隙当中,所述系统配置信息中包括所述调度请求信道的位置信息。
基于上述方案,所述调度请求序列为信道质量指示序列或前同步码序列。
本发明在小覆盖情况下,充分利用了UpPTS频带资源。同时,使用本发明所述的调度请求的发送方法,由于UE可以使用的preamble序列数目比随机接入中的多,因此,其冲突概率很小,提高了调度请求检测概率。在提高系统频带利用率的基础上,保证UE调度请求能够及时被NodeB进行响应,为UE快速获得上行链路资源进行数据传输,提供了有效的解决方案。
附图说明
图1为LTE TDD系统的时隙结构图;
图2为小半径小区宽带情况下,随机接入信道分配示意图;
图3为本发明所揭示的小半径情况下,随机接入信道分配示意图;
图4为本发明所揭示的UE与Node B之间的交互过程图;
图5为本发明所揭示的利用上行导频时隙进行调度请求发送系统结构组成图。
具体实施方式
本发明技术方案的核心思想是,对于LTE帧结构2,修改当UE没有上行数据传输且UE的CQI信道也不能发送调度请求情况下的调度请求的发送方式,将UpPTS中,分配给随机接入信道后剩余的信道资源,分配给发送调度请求的UE使用。这样,使得UE在CQI信道不能用来发送调度请求的情况下,能够使用UpPTS中的部分剩余资源来发送调度请求。
对于小半径帧结构2来说,随机接入信道由Node B根据随机接入用户数目,来进行分配,其示意图见图3。在图3中,Node B根据随机接入载荷,调整UpPTS时隙中随机接入信道的数目,在随机接入载荷小的情况下,UpPTS时隙中的部分频带资源不用做随机接入信道,而是作为某些用户的调度请求信道。
调度请求信道应用的条件为:UE存在上行同步,而UE在一段时间内没有上行数据传输,而且UE的上行CQI信道不能用来进行调度请求的发送。在这个条件下,UE可以利用调度请求信道发送上行调度请求指示信息。所述上行调度请求指示信息本发明中称为调度请求序列,可以使用能够唯一标识一个UE的标识信息,如CQI序列;也可以使用preamble序列。
当UE需进行数据传输,但不满足调度请求信道应用的条件时,可以根据系统设定或一定的判断条件判断后选择等待或直接进行非同步随机接入。
以下对UE发送调度请求的过程做详细的描述:
步骤1:Node B通过小区广播信道广播随机接入信道和调度请求信道的相关信息,例如,随机接入信道、调度请求信道在时域和频域的位置信息、个数信息,两种信道说使用的序列编号信息等。
步骤2:UE根据小区广播,选择调度请求信道,通过调度请求信道发送调度请求序列。
在本发明一最佳实施例中,调度请求序列使用preamble序列。UE选择调度请求信道后,从本小区可以使用的preamble序列中随机选取一个,然后通过调度请求信道发送。
在随机接入中,通常采用序列分组或者是其他方式,使每个preamble序列都携带了一定的数目的隐含信息,以使UE能够根据这些隐含信息选择符合自身要求的preamble序列进行随机接入。然而,调度请求主要是向Node B通知:当前UE需要进行上行的数据传输,并不需要根据preamble序列来传输一定的隐含信息,因此,UE可以利用本小区中的全部可以使用的preamble序列,这样就大大的降低了发送调度请求信息的UE的冲突的可能性。同时,由于调度请求信道内所发送的preamble都是与Node B良好同步的,因此,一些新的检测算法可以用来提高preamble的检测概率。
在本发明另一最佳实施例中,调度请求序列使用CQI序列。UE在调度请求信道中以码分复用(CDM)的方式发送CQI序列,CQI序列是系统事先分配给每一个UE的,是每个UE专用的序列,因此使用CQI序列不存在调度请求的冲突问题。
步骤3:当Node B在调度请求信道中检测到调度请求序列后,Node B通过随机接入响应信道发送该调度请求序列以及该调度请求序列所对应的上行链路资源信息。
步骤4:UE在系统确定的固定时间内在多个随机接入响应信道中检测其发送的调度请求序列。如果UE在随机接入响应信道中检测到了自己发送的调度请求序列,就说明Node B已经接受了UE的调度请求,UE就可开始在该调度请求序列对应的资源上进行上行数据的传输。
若UE在系统确定的固定时间内在多个随机接入响应信道中没有检测到其发送的调度请求序列,则UE根据同步时间来判断是否还处于同步状态,如果还处于同步状态则可再次发送调取请求,否则进行新的随机接入。
图5为本发明所揭示的利用上行导频时隙进行调度请求发送系统结构组成图,包括终端模块和基站模块两个部分,终端模块包括:调度请求形成模块,发送模块,基站响应检测模块。基站模块包括:广播模块、调度请求检测模块、调度请求响应模块。
调度请求形成模块,用于选择调度请求序列形成调度请求;发送模块,用于通过调度请求信道将调度请求发送给小区基站;基站响应检测模块,用于对基站响应信道进行检测判断调度请求是否被接受。
广播模块,用于基站对用户终端广播系统配置信息,如随机接入信道、调度请求信道的位置信息等;调度请求检测模块,用于检测用户终端通过调度请求信道发送的调度请求序列;调度请求响应模块,用于通过响应信道对检测到的调度请求序列进行响应。
下面给出一个UE发送preamble进行调度请求的实施例:
一个已经和基站建立了同步的UE,在一段时间内没有发送上行的数据。UE端有一个时间计数器,计算UE没有进行上行数据发送的时间长度,当该时间超过系统配置的门限值时,UE就会认为自己已经失去了和基站的上行同步。当该时间没有超过系统配置的门限值时,UE就会认为自己还保持着和基站的上行同步。在保持同步的情况下,若UE要发送上行数据,首先需要发送调度请求信令,获得基站的上行资源分配后才能够发送上行数据。
由于没有上行资源,UE不能和数据一起发送调度请求,当UE发现其CQI信道也不能用来进行调度请求的发送时,那么,UE可以按照本专利的方法进行调度请求的发送。UE根据系统广播信息,确定UpPTS频带中,哪个具体的频带资源可以进行调度请求的发送。该频带资源需要由基站广播指示,UE根据接收的广播信息使用该资源。
具体步骤如下:
(1)UE在可以使用的preamble序列中进行随机选择,选择一个序列,在UpPTS中对应的频带上发送该preamble序列。
(2)基站对该时频资源进行检测,看是否检测到了preamble序列。如果没有检测到,不进行响应;如果检测到了,在相应的响应信道上对该preamble序列的序号进行响应。
(3)UE发送preamble后,在一定的时间段内(系统配置),监听系统设定的响应信道。如果在该响应信道内接收到了基站的响应,那么就在基站反馈的相应上行资源上发送具体的数据;如果没有监听到响应,那么UE根据自身同步定时器的时间指示,如果UE失去同步,就发起随机接入;否则,继续进行调度请求的发送。
本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1、一种发送调度请求的方法,其特征在于,当用户终端没有上行数据传输,且不能利用信道质量指示信道传输调度请求的情况下,通过上行导频时隙内的调度请求信道发送所述调度请求。
2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述调度请求发送之前,基站通过广播信道广播调度请求信道的相关信息。
3、根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基站在调度请求信道检测所述调度请求,当检测到所述调度请求后通过随机接入响应信道向用户终端反馈资源分配信息。
4、根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述调度请求由信道质量指示序列形成。
5、根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述调度请求由分配给调度请求的前同步码序列形成。
6、根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述前同步码序列从本小区可以使用的所有调度请求前同步码序列中随机抽取。
7、根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,当用户终端没有上行数据传输,且信道质量指示信道不能利用的情况下,所述用户终端首先通过所述调度请求信道发送调度请求,若请求失败,则所述用户终端执行非同步随机接入。
8、一种发送调度请求的终端模块,至少包括:
调度请求形成模块,用于选择调度请求序列形成调度请求;
发送模块,用于将调度请求发送给小区基站;
基站响应检测模块,用于对响应信道进行检测,判断调度请求是否被接受;
其特征在于,所述调度请求是通过调度请求信道发送给所述基站,所述调度请求信道位于上行导频时隙当中。
9、根据权利要求8所述的终端模块,其特征在于,所述调度请求序列为信道质量指示序列或前同步码序列。
10、一种发送调度请求的基站模块,至少包括:
广播模块,用于对用户终端广播系统配置信息;
调度请求检测模块,用于检测所述用户终端发送的调度请求序列;
调度请求响应模块,用于通过响应信道对检测到的调度请求序列进行响应;
其特征在于,所述调度请求序列通过上行导频时隙中的调度请求信道发送给所述基站,所述系统配置信息中包括所述调度请求信道的位置信息。
11、根据权利要求10所述的基站模块,其特征在于,所述调度请求序列为信道质量指示序列或前同步码序列。
12、一种时分双工复用系统,包括终端模块和基站模块,终端模块至少包括:
调度请求形成模块,用于选择调度请求序列形成调度请求;
发送模块,用于将调度请求发送给小区基站;
基站响应检测模块,用于对基站响应信道进行检测判断调度请求是否被接受;
基站模块至少包括:
广播模块,用于对用户终端广播系统配置信息;
调度请求检测模块,用于检测所述用户终端发送的调度请求序列;
调度请求响应模块,用于通过响应信道对检测到的调度请求序列进行响应;
其特征在于,所述调度请求是通过调度请求信道发送给所述基站,所述调度请求信道位于上行导频时隙当中,所述系统配置信息中包括所述调度请求信道的位置信息。
13、根据权利要求12所述的系统,其特征在于,所述调度请求序列为信道质量指示序列或前同步码序列。
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