CN101400116B - Td-scdma系统中保持连续分组连接时降低移动终端功耗的方法 - 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中保持连续分组连接时降低移动终端功耗的方法，其包括：网络侧同时为移动终端配置高速下行分组接入和高速上行分组接入资源，其中，网络侧为移动终端配置非调度上行增强物理信道和非调度增强混合自动重传请求确认指示信道资源；以及节点B以不连续发射的方式向移动终端发射高速共享控制信道，并命令移动终端以不连续接收的方式接收高速共享控制信道。从而，减小了进行HSDPA和HSUPA传输的功耗，并保持连续分组连接。
Description
技术领域
本发明涉及同步无线通讯系统，更具体地，涉及时分同步码分多址接入系统，即TD-SCDMA系统中保持连续分组连接的方法。
背景技术
以分组为导向的高速下行分组接入/高速上行分组接入(HighSpeed Downlink Packet Access，简称HSDPA；High Speed UplinkPacket Access，简称HSUPA)的技术能极大地提升用户的传输速率，但这两种技术存在潜在的传输间断、频繁的连接终止以及重连等不可保证的业务质量(QoS)机制的问题。而分组业务往往需要长时间的在线，数据量可能只是间歇突发性的。因此，如何在无线通讯系统中支持用户保持连续分组连接(CPC，Continuous PacketConnectivity)是一个急需解决的问题。因为该模式早已是固定宽带网络的一个固有模式，是将用户从固定宽带网络吸引过来的先决条件。
在TD-SCDMA系统的HSDPA技术中，新引入的无线物理信道资源包括：高速物理下行共享信道HS-PDSCH(High Speed PhysicalDownlink Shared Channel)，高速共享控制信道HS-SCCH(SharedControl Channel for HS-DSCH)和高速共享信息信道HS-SICH(Shared Information Channel for HS-DSCH)。其中，HS-SCCH，HS-PDSCH和HS-SICH使用时的定时关系如图1所示，其中用于调度控制的信令信道HS-SCCH(下行)和HS-SICH(上行)固定搭配，成对使用，从而构成一个同步和功率控制的闭环，其中同步控制仅上行有效。HS-SCCH和HS-SICH的突发结构如图2所示，其中都承载有用于闭环同步控制SS(Synchronisation Shift)命令和功率控制TPC(Transmitter Power Control)命令。由于HSDPA技术采用的是调度分配资源的方法，导致HS-SCCH和HS-SICH信道的发射和接受不确定，相应地同步和功率控制也不确定。为了确保上行同步保持和为功率控制提供更多的信息，在HSDPA技术中，UE需要分配一条伴随专用物理信道DPCH(Dedicated Physical Channel)。由于TD-SCDMA系统中的信道资源相对比较有限，伴随DPCH的存在大大地限制了HSDPA技术中的用户容量。
在TD-SCDMA系统的HSUPA技术，或者称之为上行增强或者E-DCH技术，在物理层方面HSUPA技术新引入上行增强物理信道(Enhance Physical Uplink Channel，简称E-PUCH)，增强绝对授权信道(Enhanced Absolute Grant Channel，简称E-AGCH)和增强混合自动重传请求确认指示信道(Enhanced HARQ AcknowledgementIndicator Channel，简称E-HICH)，E-AGCH用于传输授权信息，而E-HICH用于携带指示信息。在HSUPA技术中，E-PUCH物理信道可以区分为调度和非调度E-PUCH物理信道。无线网络控制器RNC分配非调度E-PUCH信道资源，只要该资源可用，UE可以在任何时间发射该信道。非调度E-PUCH发射时，UE发射非调度E-PUCH信道资源，E-PUCH信道的帧结构如图3所示，其中承载有功率控制命令TPC，然后Node B通过下行的非调度E-HICH信道反馈HARQ的ACK/NACK指示信息，上行同步控制命令SS和功率控制命令TPC。非调度E-PUCH和E-HICH信道之间使用时的定时关系如图4所示。这样，非调度E-PUCH和E-HICH构成一个功率控制闭环和上行同步保持闭环。对于调度E-PUCH信道资源，由Node B根据UE请求调度分配。Node B通过E-AGCH信道授权UE使用调度E-PUCH信道，UE通过E-PUCH信道发送业务数据到Node B，Node B通过E-HICH信道反馈HARQ的ACK/NACK(Acknowledgement/Non-Acknowledgement)指示信息给UE。E-PUCH信道的帧结构如图3所示，其中承载有功率控制命令TPC，E-AGCH的突发结构如图2，其中都承载有功率控制命令TPC和上行同步控制命令SS，与调度E-PUCH构成一个功率控制闭环和上行同步保持闭环。调度的E-AGCH，E-PUCH和E-HICH信道之间使用时的定时关系如图4所示。在HSUPA技术中，由于调度E-PUCH采用的是调度分配资源的方法，导致E-AGCH和E-PUCH信道的发射和接受不确定，相应地同步和功率控制也不确定；而非调度资源分配也不确定，而且非调度E-PUCH的发射也不确定，因此，相应地同步和功率控制也不确定。
在TD-SCDMA系统的上行同步保持过程中，上行同步控制命令SS用来调整UE(User Equipment)侧的上行发射定时产生。上行同步控制命令SS的发射可以是连续的，也可以是不连续的。但是，为了保持上行同步，两次SS命令发射间隔不能大于某个阈值，可以称之为上行同步阈值，否则可能导致上行失步。
对于HSUPA技术中的调度E-PUCH和非调度E-PUCH的上行发射功率控制方法，需要在UE侧维护一个功率基准参数Pe-base。对于调度E-PUCH和非调度E-PUCH信道，Node B分别通过E-AGCH信道和E-PUCH信道上的TPC命令来动态调整Pe-base。该参数与上行同步定时参数一样，由于无线环境的时变特性，如果不及时调整，则会严重影响功率控制的效果。因此，对调度E-PUCH和非调度E-PUCH的上行发射功率基准参数Pe-base进行调整的TPC命令如果不是连续的，则相邻两次TPC命令之间的间隔也不能大于某个阈值，可以称之为功率控制阈值。由于目前非调度E-PUCH和调度E-PUCH的发射都具有不确定性，在UE侧为非调度E-PUCH和调度E-PUCH发射维护同一个功率基准参数Pe-base，由调度E-AGCH信道和非调度E-PUCH信道上的TPC命令来共同调整该参数，可以更加及时地调整该共同的Pe-base，但仍然不能确保功率控制及时有效。
为了确保UE在CELL_DCH状态下进行HSDPA和HSUPA传输时保持功率控制和上行同步，需要提供一种方法，使得Node B在功率控制阈值和上行同步阈值范围内，能及时发送TPC和SS命令给UE。功率控制阈值和上行同步阈值以无线帧或者子帧为单位，由系统设置，可以是固定值，也可以是可配置的值。为了同时保持功率控制和上行同步，需要按照功率控制阈值和上行同步阈值中值较小的一个进行TPC和SS命令发射。该较小的一个阈值可以称之为功率同步阈值。由于TPC和SS命令的产生和发射与相应的物理信道发射相关，因此，需要提供一种相应的物理信道发射方法。
另外，在现有TD-SCDMA系统的HSDPA技术中，采用调度分配资源的方法，相关的下行控制信道HS-SCCH需要UE连续监听，无论是否有业务传输，以便进行随时可能发生的下行数据传输。这样会导致UE的功耗很大，待机时间大大缩短。
鉴于上述TD-SCDMA系统的HSDPA和HSUPA技术中存在的问题，本发明将提供一种TD-SCDMA系统中保持连续分组连接的方法，已解决现有系统不能保持连续分组连接，或者保持连续分组连接时的信道资源限制，功率控制和上行同步保持不确定，功耗过大等问题。
发明内容
考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于，提供一种时分同步码分多址系统中保持连续分组连接时降低移动终端功耗的方法，其包括：
网络侧同时为移动终端配置高速下行分组接入和高速上行分组接入资源，其中，网络侧为移动终端配置非调度上行增强物理信道和非调度增强混合自动重传请求确认指示信道资源；以及
节点B以不连续发射的方式向移动终端发射高速共享控制信道，并命令移动终端以不连续接收的方式接收高速共享控制信道。
节点B在发射非调度增强混合自动重传请求确认指示信道资源的帧的时刻向移动终端进行高速共享控制信道的不连续发射，以及移动终端在接收非调度增强混合自动重传请求确认指示信道资源的帧的时刻接收高速共享控制信道。
节点B以配置给移动终端的非调度上行增强物理信道的重复周期为周期向移动终端进行高速共享控制信道的不连续发射，其中，发射高速共享控制信道的时刻与非调度上行增强物理信道的发射时刻相同或者与相应的非调度增强混合自动重传请求确认指示信道资源的发射时刻相同。
移动终端以功率同步阈值的频率周期性地发射非调度上行增强物理信道并接收非调度增强混合自动重传请求确认指示信道，以及节点B以功率同步阈值为周期向移动终端进行高速共享控制信道的不连续发射，其中，发射高速共享控制信道的时刻与以功率同步阈值为周期发射非调度上行增强物理信道的发射时刻相同或者与相应的非调度增强混合自动重传请求确认指示信道资源的发射时刻相同。
以功率同步阈值为帧周期设置帧周期定时器，当帧周期定时器超时时，节点B向移动终端发射高速共享控制信道，并且帧周期定时器自动复位。
帧周期定时器的启动时刻由无线网络控制器进行配置。
功率同步阈值的帧数为2的整数次幂，其中，功率同步阈值由无线网络控制器配置并发射给移动终端或节点B或者将频率同步阈值设置为固定值。
节点B通过物理层信令来命令移动终端启动或者停止高速共享控制信道的不连续接收或者命令移动终端改变高速共享控制信道的不连续接收模式。
物理层信令是通过高速共享控制信道承载的信令。
通过上述技术方案，减小了进行HSDPA和HSUPA传输的功耗，从而保持连续分组连接。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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示出了现有技术中TD-SCDMA系统中HSDPA技术相关的物理信道之间的定时关系；
图2示出了现有技术中HS-SCCH、HS-SICH和E-AGCH物理信道突发的结构图；
图3示出了现有技术中E-PUCH物理信道突发的结构图；
图4示出了现有技术中TD-SCDMA系统中HSUPA技术相关的物理信道之间的定时关系；
图5示出了TD-SCDMA系统中HSUPA技术相关的物理信道之间的定时关系；以及
图6示出了根据本发明的TD-SCDMA系统中保持连续分组连接时降低移动终端功耗的方法的流程图。
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，此处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。
参照图6，提供了一种时分同步码分多址系统中保持连续分组连接时降低移动终端功耗的方法，其包括：
网络侧同时为移动终端配置高速下行分组接入和高速上行分组接入资源，其中，网络侧为移动终端配置非调度上行增强物理信道和非调度增强混合自动重传请求确认指示信道资源；以及
节点B以不连续发射的方式向移动终端发射高速共享控制信道，并命令移动终端以不连续接收的方式接收高速共享控制信道。
节点B在发射非调度增强混合自动重传请求确认指示信道资源的帧的时刻向移动终端进行高速共享控制信道的不连续发射，以及移动终端在接收非调度增强混合自动重传请求确认指示信道资源的帧的时刻接收高速共享控制信道。
节点B以配置给移动终端的非调度上行增强物理信道的重复周期为周期向移动终端进行高速共享控制信道的不连续发射，其中，发射高速共享控制信道的时刻与非调度上行增强物理信道的发射时刻相同或者与相应的非调度增强混合自动重传请求确认指示信道资源的发射时刻相同。
移动终端以功率同步阈值的频率周期性地发射非调度上行增强物理信道并接收非调度增强混合自动重传请求确认指示信道，以及节点B以功率同步阈值为周期向移动终端进行高速共享控制信道的不连续发射，其中，发射高速共享控制信道的时刻与以功率同步阈值为周期发射非调度上行增强物理信道的发射时刻相同或者与相应的非调度增强混合自动重传请求确认指示信道资源的发射时刻相同。
以功率同步阈值为帧周期设置帧周期定时器，当帧周期定时器超时时，节点B向移动终端发射高速共享控制信道，并且帧周期定时器自动复位。
帧周期定时器的启动时刻由无线网络控制器进行配置。
功率同步阈值的帧数为2的整数次幂，其中，功率同步阈值由无线网络控制器配置并发射给移动终端或节点B或者将频率同步阈值设置为固定值。
节点B通过物理层信令来命令移动终端启动或者停止高速共享控制信道的不连续接收或者命令移动终端改变高速共享控制信道的不连续接收模式。
物理层信令是通过高速共享控制信道承载的信令。
对于一种TD-SCDMA系统中保持连续分组连接时降低UE功耗的方法，包括：
一，在CELL_DCH状态下，网络侧同时为UE分配HSDPA和HSUPA资源，其中包括为UE分配非调度E-PUCH信道资源以及非调度E-HICH信道资源；
网络侧为在CELL_DCH状态下的UE同时分配HSDPA和HSUPA资源，即同时使用HSDPA和HSUPA技术。其中，HSDPA和HSUPA资源的分配过程和方法与现有TD-SCDMA系统中的完全相同，而分配的资源与现有TD-SCDMA系统中的也基本相同。在物理层资源方面，主要是相关的控制信道，包括HSDPA技术中的HS-SCCH和HS-SICH信道资源，HSUPA技术中E-AGCH和E-HICH信道资源。但是以下两点除外：
不为UE分配HSDPA技术的伴随DPCH信道资源；
必须为UE分配非调度E-PUCH信道资源以及非调度E-HICH信道资源。
在本发明中，为UE分配的非调度E-PUCH传输资源至少有以下两个方面的作用：
用来传输非调度业务；
为了确保UE在CELL_DCH状态下保持功率控制和上行同步；
非调度E-PUCH信道资源类似于专用资源，无需动态调度分配，在TD-SCDMA系统中，可以采用帧分配方法为UE分配非调度E-PUCH信道及相应的E-HICH信道资源。在帧分配方法中，E-PUCH信道的发射和接收是以一定的重复周期(Repetition Period)进行的，在一个周期中的某些帧或者子帧中才进行E-PUCH信道的发射和接收，其中重复周期取值为2的整数次幂，最大64。使用非调度E-PUCH及其E-HICH来确保UE在CELL_DCH状态下保持功率控制和上行同步，因此，非调度E-PUCH信道的重复周期配置成不大于功率同步阈值。
在进行HSUPA传输过程中，UE可以采用DTX方式发射非调度E-PUCH，即如果有非调度业务数据，则UE在E-PUCH信道有效的帧或者子帧中发射非调度E-PUCH信道，并接收非调度E-HICH信道，此时，由于非调度E-PUCH信道的重复周期不大于功率同步阈值，因此，非调度E-PUCH信道和E-HICH信道可以用来进行功率控制和上行同步保持。如果没有非调度业务数据，则UE可以在分配的E-PUCH信道有效的帧或者子帧中不发射非调度E-PUCH信道。但是，此时UE必须至少以功率同步阈值进行周期性发射非调度E-PUCH信道并接收非调度E-HICH信道，以保持功率控制和上行同步。
在UE侧，可以以功率同步阈值为帧周期设置一个帧周期性定时器。每当该定时器超时，则无论是否有非调度业务数据，UE都要发射非调度E-PUCH信道并接收非调度E-HICH信道。同时，定时器自身自动复位并重新启动。
二，在进行HSDPA和HSUPA传输过程中，Node B启动HS-SCCH按DTX(Discontinuous Transmission，不连续发射)方式发射，并命令UE以DRX(Discontinuous Reception，不连续接收)方式接收HS-SCCH信道；
在进行HSDPA和HSUPA传输过程中，对于HSDPA传输，由于物理信道资源由Node B调度分配，因此Node B完全了解UE的HSDPA传输进行情况。针对某个UE，如果Node B判断一定时间内没有进行HSDPA传输，为了进一步减小UE连续监听HS-SCCH信道引起的功耗，Node B可以启动HS-SCCH按DTX发射，并命令UE以DRX方式周期性接收HS-SCCH信道；
所谓HS-SCCH DTX发射和DRX接收是指：如果Node B判断某个UE在某个时刻没有HSDPA传输，则Node B不针对该UE发射HS-SCCH信道，UE也可以不监听HS-SCCH信道。但是考虑到随时都有可能发生的HSDPA传输，需要在减小UE的功耗的同时，保证UE可以接收到每一个Node B发射的HS-SCCH信道。因此需要定义DTX发射和DRX接收的模式，一旦进入DTX发射和DRX接收，Node B只能按模式进行HS-SCCH发射，但是如果Node B判断某个UE在某个时刻没有HSDPA传输，即使按照模式可以发射HS-SCCH信道，Node B也可以不针对该UE发射HS-SCCH信道；而UE只需要并且必须按模式进行HS-SCCH接收。这样，可以保证UE可以接收到每一个Node B发射的HS-SCCH信道，同时，减小了UE的功耗
Node B可以为UE设置不同模式的HS-SCCH DTX发射和DRX接收，一种可能的模式为：Node B在发射非调度E-HICH信道的帧时刻发射HS-SCCH信道；另外一种可能的模式为：Node B以分配给UE的非调度E-PUCH信道的重复周期进行周期性发射HS-SCCH信道，发射时刻可以与非调度E-PUCH正常的发射时刻或者其对应的非调度E-HICH信道的发射时刻对齐；另外一种可能的模式为：Node B以功率同步阈值进行周期性发射HS-SCCH信道，发射时刻可以与UE以功率同步阈值进行周期性发射非调度E-PUCH信道的发射时刻或者其对应的非调度E-HICH信道的发射时刻对齐。
对于第一种模式，由于Node B可以判断每次接收到的非调度E-PUCH信道并发射非调度E-HICH信道给UE。因此，如果Node B启动了这种HS-SCCH DTX发射模式，则每次Node B发射非调度E-HICH信道给某个UE时，在同一个帧/子帧发射HS-SCCH信道给该UE。Node B可以通过物理层信令(如通过HS-SCCH信道承载的信令)命令UE启动该模式的HS-SCCH DRX接收模式，即命令UE在接收非调度E-HICH信道的帧/子帧中接收HS-SCCH信道。
对于第二种HS-SCCH DTX发射模式，由于Node B了解为每个UE分配的非调度E-PUCH的重复周期，非调度E-PUCH及其对应的非调度E-HICH信道的发射时刻，因此，Node B启动了这种HS-SCCH DTX发射模式，Node B以非调度E-PUCH信道的重复周期为周期，在非调度E-PUCH信道正常的发射时刻或者其对应的非调度E-HICH信道的发射时刻的同一个帧/子帧发射HS-SCCH信道给该UE。同时，Node B可以通过物理层信令(如通过HS-SCCH信道承载的信令)命令启动该模式的HS-SCCH DRX接收模式，即以非调度E-PUCH信道的重复周期为周期，在非调度E-PUCH信道正常的发射时刻或者其对应的非调度E-HICH信道的发射时刻接收HS-SCCH信道。
对于第三种HS-SCCH DTX发射模式，为了使HS-SCCH周期性发射时刻与UE进行上行同步和功率控制保持而周期性发射的非调度E-PUCH的发射时刻对齐，以保证HS-SCCH信道的接收和尽可能地减小UE的功耗，可以在Node B中以功率同步阈值为帧周期设置一个帧周期性定时器，该定时器与UE进行上行同步和功率控制保持而周期性发射非调度E-PUCH时用的定时器的启动帧时刻完全相同，而两个定时器的启动时刻可有由RNC通过高层信令分别配置给Node B和UE。同样，如果Node B确定启动第二种HS-SCCHDTX发射模式，则Node B可以通过物理层信令(如通过HS-SCCH信道承载的信令)命令UE启动第二种HS-SCCH DRX接收模式。如果Node B启动了第二种HS-SCCH DTX发射模式，则每当该定时器超时，Node B发射HS-SCCH信道。
如果Node B中配置了以功率同步阈值为帧周期的帧周期性定时器，对于第一种模式的，除了在非调度E-HICH发射的帧同时发射HS-SCCH外，还可以在定时器超时时，发射HS-SCCH信道，以保证HS-SCCH发射的最小发射频率。
针对每个UE，在HS-SCCH DTX和DRX过程中，Node B只能在HS-SCCH DTX帧时刻发送HS-SCCH给某个UE，而UE只在HS-SCCH DRX帧时刻接收HS-SCCH信道。如果UE进入了HS-SCCH DRX状态，而Node确定改变HS-SCCH DTX发射模式或者停止HS-SCCH发射，Node B还可以通过物理层信令(如通过HS-SCCH信道承载的信令)命令UE改变HS-SCCH DRX接收模式或者退出HS-SCCH DRX接收状态。
如图5所示，针对某个UE，功率同步阈值配置为8个帧，非调度E-PUCH信道的重复周期为2个帧，发射帧为每两帧的第一帧。第一种模式取决于UE发射非调度E-PUCH信道的情况；而第二种HS-SCCH DTX发射模式的周期为8，HS-SCCH DTX发射的发射时刻为每个N+8m帧。
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)
1.一种时分同步码分多址系统中保持连续分组连接时降低移动终端功耗的方法，其特征在于，包括：
网络侧同时为移动终端配置高速下行分组接入和高速上行分组接入资源，其中，所述网络侧为所述移动终端配置非调度上行增强物理信道和非调度增强混合自动重传请求确认指示信道资源；以及
节点B以不连续发射的方式向所述移动终端发射高速共享控制信道，并命令所述移动终端以不连续接收的方式接收所述高速共享控制信道。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点B在发射所述非调度增强混合自动重传请求确认指示信道资源的帧的时刻向所述移动终端进行所述高速共享控制信道的不连续发射，以及所述移动终端在接收所述非调度增强混合自动重传请求确认指示信道资源的帧的时刻接收所述高速共享控制信道。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点B以配置给所述移动终端的所述非调度上行增强物理信道的重复周期为周期向所述移动终端进行所述高速共享控制信道的不连续发射，其中，发射所述高速共享控制信道的时刻与所述非调度上行增强物理信道的发射时刻相同或者与相应的非调度增强混合自动重传请求确认指示信道资源的发射时刻相同。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动终端以功率同步阈值的频率周期性地发射非调度上行增强物理信道并接收所述非调度增强混合自动重传请求确认指示信道，以及所述节点B以功率同步阈值为周期向所述移动终端进行所述高速共享控制信道的不连续发射，其中，发射所述高速共享控制信道的时刻与移动终端以所述功率同步阈值为周期发射所述非调度上行增强物理信道的发射时刻相同或者与相应的非调度增强混合自动重传请求确认指示信道资源的发射时刻相同。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，以所述功率同步阈值为帧周期设置帧周期定时器，当所述帧周期定时器超时时，所述节点B向所述移动终端发射所述高速共享控制信道，并且所述帧周期定时器自动复位。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述帧周期定时器的启动时刻由无线网络控制器进行配置。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述功率同步阈值的帧数为2的整数次幂，其中，所述功率同步阈值由无线网络控制器配置并发射给所述移动终端或节点B或者将所述功率同步阈值设置为固定值。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其特征在于，所述节点B通过物理层信令来命令所述移动终端启动或者停止所述高速共享控制信道的不连续接收或者命令所述移动终端改变所述高速共享控制信道的不连续接收模式。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述物理层信令是通过所述高速共享控制信道承载的信令。
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| CN101400116A (zh) | 2009-04-01 |
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