CN101400119A - 高速上行分组接入系统中上行同步及功率控制方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速上行分组接入系统中上行同步及功率控制方法与装置，涉及上行同步及功率控制技术，为解决非调度传输长期没有数据发送时，无法保持上行同步和功率控制的情况而提出，所采用的方案方法包括：HSUPA系统中上行同步及功率控制方法，包括：非调度传输长期没有数据发送时周期性地发送上行信号以进行上行同步及功率控制。本发明同时公开了一种实现上述方法的装置，包括：上行信号发送单元，用于在非调度传输长期没有数据发送时周期性地发送上行信号；以及上行同步及功率控制单元，用于根据所接收上行信号进行上行同步及功率控制。本发明提高了系统性能。
Description
技术领域
本发明涉及高速上行链路分组接入(HSUPA，High Speed Uplink PacketAccess)系统中上行同步及功率控制技术，更确切地说是涉及HSUPA系统中非调度传输长期没有数据时上行同步及功率控制方法与装置。
背景技术
无线通信过程中，移动终端用户仅有40％的时间用于通话，大部分时间都没有有用信息传递，如果在未通话时也维持与网络链接的话，不但会对系统资源造成浪费，而且也将使系统内干扰加重。针对移动终端用户业务特点，提出了非连续传输(DTX，Discontinuos Transmission)技术，在没有话音信号传输时不再传送无线信号，只是通过周期性地发送special burst来保持正常的上行同步和功率控制，使干扰电平降低来提高系统的效率。DTX还可以节省移动终端电池。
HSUPA是3GPP提出的一种上行增强方案，HSUPA业务的信道结构包括E-RUCCH(E-DCH Random access Uplink Control Channel)及E-PUCH(E-DCHPhysical Uplink Channel)两个上行信道和E-AGCH(E-DCH Absolute GrantChannel)、E-HICH(E-DCH HARQ Indicator Channel)两个下行信道。HSUPA使用E-UCCH(E-DCH Uplink Control Channel)信道进行控制信息传输，E-DCH(Enhanced Dedicated Transport Channel)信道进行数据传输，多个用户终端UE通过时分复用和码分复用共享这两个信道，可以映射至一个或多个物理信道，其中物理信道为E-PUCH。对调度用户来说，E-PUCH为了实现快速控制，通过下行控制信道E-AGCH承载不同用户的调度信息，通过下行公共信道E-HICH传送对UE的混合自动重传请求HARQ应答指示。
在3GPP R7 HSUPA标准25.224中规定DTX不能用于映射到E-PUCH(E-DCH Random access Uplink Control Channel)的E-DCH(EnhancedDedicated Transport Channel)信道，这样，在HSUPA系统中会导致在非调度传输时如果长期没有数据发送，E-PUCH信道的同步和功控不能很好保持，会造成性能的降低，本专利根据这种情况提出了解决方案。
由于HSUPA技术的特点，对UE分配资源进行传输有几种情况，分别是调度传输、非调度传输、资源持续指示RDI。调度传输时UE根据收到的E-AGCH上的调度信息进行传输；非调度传输时Node B不发送E-AGCH信道，而是给UE一种固定的资源和传输方式；RDI方式属于调度传输的一种特例，Node B在一段时间内分配给UE一固定的资源进行传输，这时也不需要发送E-AGCH来通知UE调度信息。
但在标准中规定，E-PUCH不支持DTX方式，在调度传输和RDI方式下，可以根据参数配置避免长期没有数据发送。在非调度传输时，由无线网络控制器RNC给UE分配了专用资源，当出现在一段时间内没有数据发送的情况时，E-PUCH的同步和功率将无法正常控制。
在时分同步码分多址TD-SCDMA系统中，要求上行必须同步，同时在传输中要求高精度的同步保持。同步技术是TD-SCDMA系统中重要的关键技术之一，是信道正确解调的重要保证，能最大程度地降低干扰，提高系统容量。精准有效的上行同步控制对HSUPA业务也同样重要。而功率控制可以补偿由于信道环境的变化而带来的性能影响，进一步提高系统的性能。
由于HSUPA在非调度传输时如果长期没有信号传输，E-PUCH就无法保证同步和功率控制，这必将影响系统性能。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种HAUPA系统中上行同步及功率控制方法与装置，在非调度传输长期没有数据时能实现上行同步及功率控制，提高系统性能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种高速上行分组接入HAUPA系统中上行同步及功率控制方法，包括：
非调度传输长期没有数据时周期性地发送上行信号以进行上行同步及功率控制。
其中，所述上行信号中所传输的数据包括但不限于下列之一：调度信息SI、约定数据或空数据包。
其中，上行同步包括：
利用midamble码对上行信号进行信道估计，根据信道估计窗口的峰值位置确定上行同步调整命令字SS，并发送至用户终端UE，UE根据SS进行发射时间调整。
其中，上行功率控制包括：
测量上行信号的信噪比并与设定值进行比较，若大于设定值则向UE发送发射功率下调指令，否则向UE发送发射功率上调指令；UE根据所接收指令对发射功率进行调整。
其中，该方法还包括：
对上行信号进行解析，确定所传输数据为约定数据时将其丢弃，其余数据上传。
其中，周期性发送上行信号所传输数据量至少为23比特传输块TB。
一种HAUPA系统中上行同步及功率控制装置，包括：
上行信号发送单元，用于在非调度传输长期没有数据时周期性地发送上行信号；以及
上行同步及功率控制单元，用于根据所接收上行信号进行上行同步及功率控制。
其中，所述上行信号发送单元发送上行信号中所传输的数据包括但不限于下列之一：调度信息SI、约定数据或空数据包。
其中，所述上行同步及功率控制单元包括上行同步模块，所述上行同步模块包括：
上行同步调整命令字确定子模块，用于利用midamble码对上行信号进行信道估计，根据信道估计窗的峰值位置确定上行同步调整命令字SS；
调整命令字发送子模块，用于将所确定SS发送至用户终端UE；以及
UE上行同步子模块，UE根据SS进行发射时间调整。
其中，所述上行同步及功率控制单元包括上行功率控制模块，所述上行功率控制模块包括：
上行信号信噪比测量子模块，用于测量上行信号的信噪比；
信噪比比较子模块，用于将所测量上行信号信噪比与设定值进行比较，若大于设定值则生成发射功率下调指令，否则生成发射功率上调指令；
功率调整指令发送子模块，用于将所述信噪比比较子模块生成的功率调整指令发送至UE；以及
UE上行功率控制子模块，UE根据所接收指令对发射功率进行调整。
其中，该装置还包括：
上行信号解析单元，用于对上行信号进行解析；
上行数据处理单元，用于在确定所传输上行数据为约定数据时将其丢弃，其余数据上传。
其中，所述上行信号发送单元周期性发送上行信号所传输数据量至少为23比特传输块TB。
本发明在非调度传输长期没有数据的过程中仍然发送上行信号，Node B根据所接收上行信号进行信道估计，并确定上行信道的定时是超前还是延后，生成上行同步调整命令字后返至UE，UE根据上行同步调整命令字进行发射时间调整；同时，Node B根据所接收上行信号进行信噪比测量，根据信噪比测量结果生成功率调整指令，UE根据所接收功率调整指令进行发射功率调整。本发明在非调度传输长期没有数据时仍保证了上行信道的同步及功率控制，提高了系统性能。
附图说明
图1为HSUPA系统中上行同步及功率控制装置的组成结构示意图；
图2为MAC层生成的空数据包结构示意图；
图3为图1中上行同步及功率控制单元的上行同步模块结构示意图；
图4为TD-SCDMA系统中帧及时隙结构示意图；
图5为图1中上行同步及功率控制单元的上行功率控制模块结构示意图；
图6为HSUPA系统中上行同步及功率控制装置的另一组成结构示意图；
图7为HSUPA系统中上行同步及功率控制方法流程图。
具体实施方式
本发明的核心思想是：3GPP R7 HSUPA标准25.224中规定DTX不能用于映射到E-PUCH，这样HSUPA非调度传输长期没有数据时就不能保证上行同步和功率控制，这将会严重影响系统性能，特别是对同步要求较高的TD-SCDMA系统而言，影响更大。本发明在非调度传输长期没有数据时仍然发送上行信号，Node B根据所接收上行信号进行信道估计，并确定上行信道的定时是超前还是延后，生成上行同步调整命令字后返至UE，UE根据上行同步调整命令字进行发射时间调整；同时，Node B根据所接收上行信号进行信噪比测量，根据信噪比测量结果生成功率调整指令，UE根据所接收功率调整指令进行发射功率调整。本发明提高了HSUPA系统性能。以下结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。
图1为HSUPA系统中上行同步及功率控制装置的组成结构示意图，如图1所示，本发明HSUPA系统中上行同步及功率控制装置包括上行信号发送单元10和上行同步及功率控制单元11，其中，上行信号发送单元10用于在非调度传输长期没有数据时周期性地发送上行信号。上行信号发送单元10即保证在非调度传输长期没有数据时仍然有发向Node B的上行信号，即使信号中所传输的数据是无效数据，也可供Node B进行上行同步和功率控制。上行信号的发送周期可根据同步精度要求而设定，同步要求精度较高时周期设置短一些，反之设置的长一些。用来判断是否满足长期没有数据的条件是由UE来完成的，根据连续没有发送数据的的时间间隔与门限值比较，超过门限值则触发周期性的发送信号，门限建议为160ms，门限值根据具体情况可配。
上行信号发送单元10发送上行信号中所传输的数据可以是调度信息SI、约定数据或空数据包，以下分别介绍之。
目前协议中规定SI只是针对调度传输，在非调度传输时不需要发送SI信息。本发明扩大SI的使用范围，非调度传输过程也可以周期性地发送SI。这样既能实现非调度传输长期没有数据时E-PUCH同步和功率控制，又能及时更新SI。非调度传输过程所传输的SI中仅包括有效的服务小区与邻小区路损信息SNPL和UE可用的最大发射功率与参考值的比值UPH，其他参数都设为无效值。如果确定发送信号为SI，Node B解析出SI并上报给高层解析数据。本发明用于上行同步及功率控制的特殊SI的触发机制与调度传输时的周期性发送一致，不需要修改有关信令。
由于上行信号发送单元10发送上行信号仅用作同步和功率控制，因此NodeB也可以完全不关心上行信号所传输的数据，因此，可事先约定数据，在非调度传输长期没有数据时需要保持同步和功控的情况下进行传输。Node B接收并解析出约定数据后将其丢弃即可。3GPP R4中明确指出：基站侧根据传输格式组合指示TFCI是否为0来判断所接收信号的是否为DTX的special burst，其中TFCI＝0是无效传输块。而E-PUCH中E-TFCI＝0对应的TBS＝23，不是无效传输块。本发明可通过传输约定数据来实现上行同步及功率控制，Node B解析出上行信号中数据，判断是否为约定数据，如果是就丢弃，E-TFCI按正常选择取值不变。
上行信道发送单元10发送上行信号时，为避免Node B将与约定数据相同的有效数据误作为无效数据，也可以在传输约定数据时，同时约定E-TFCI＝0，基站侧通过E-TFCI＝0及对比约定数据两个条件，可准确判断出是否为无效数据。本发明根据E-TFCI＝0和是否为约定数据确定接收数据是否被丢弃，降低了错误丢弃数据的概率。
非调度传输长期没有数据时所传输的信号携带的上行数据也可为空数据包。图2为MAC层生成的空数据包结构示意图，如图2所示，MAC层根据协议数据单元(PDU，Protocol Data Unit)中DDI、N和padding构建一个空包，空包的组建只需要保证配置N为0，即后面的数据块个数为零即可。Node B解析出数据后上报给MAC层，MAC层解析数据包时确定所传输数据包为空时将其丢弃。
非调度传输长期没有数据时上行信号所传输数据量采用系统规定的最少量：23比特传输块TB。因为此时上行信号所传输数据没有实质作用，因此采用最小的数据传输块，以尽量少占用资源，降低对其他UE的干扰。
上行同步及功率控制单元11用于根据所接收上行信号进行上行同步及功率控制。本发明上行同步及功率控制单元11包括上行同步模块和上行功率控制模块，以下对上行同步模块和上行功率控制模块进行详细描述。
图3为图1中上行同步及功率控制单元的上行同步模块结构示意图，如图3所示，本发明上行同步模块包括上行同步调整命令字确定子模块110、调整命令字发送子模块111和UE上行同步子模块112，其中，上行同步调整命令字确定子模块110用于利用midamble码对上行信号进行信道估计，根据信道估计窗的峰值位置确定上行同步调整命令字SS。
图4为TD-SCDMA系统中帧及时隙结构示意图，如图4所示，TD-SCDMA帧由7个业务时隙(TS0～TS6)和三个特殊时隙构成。业务时隙用来传送数据和控制信令，三个特殊时隙分别为下行特殊时隙(DwPTS)、上行特殊时隙(UpPTS)以及转换保护时隙(GP)，其中，DwPTS用于系统的下行同步信息的发送；UpPTS用于上行随机接入；GP用于提供下行发送时隙向上行发送时隙转换的时间间隔。其中每个业务时隙包括两个数据块、midamble码和保护间隔。其中，midamble码用来进行信道估计。Node B根据已本地的midamble码对所接收上行信号进行计算，确定出的信道估计的峰值，然后根据峰值确定出当前E-PUCH的定时是超前还是延后，从而确定上行同步调整命令字SS。
调整命令字发送子模块111用于将所确定SS发送至用户终端UE。具体是通过E-HICH将SS发送给UE。
UE上行同步子模块112用于根据所接收SS进行发射时间调整。UE上行同步子模块112位于UE上。
图5为图1中上行同步及功率控制单元的上行功率控制模块结构示意图，如图5所示，本发明上行功率控制模块包括上行信号信噪比测量子模块113、信噪比比较子模块114、功率调整指令发送子模块115和UE上行功率控制子模块116，其中，上行信号信噪比测量子模块113用于测量上行信号的信噪比。信噪比的测量根据联合检测得到的数据符号计算。Node B具有信噪比测量功能，启动该功能即可实现对信噪比的测量。
信噪比比较子模块114用于将所测量上行信号信噪比与设定值进行比较，若大于设定值则生成发射功率下调指令，否则生成发射功率上调指令。
功率调整指令发送子模块115用于将信噪比比较子模块114生成的功率调整指令发送至UE。具体是通过E-HICH将功率调整指令发送给UE。
UE上行功率控制子模块116用于根据所接收功率调整指令对发射功率进行调整。UE上行功率控制子模块116位于UE上。
图6为HSUPA系统中上行同步及功率控制装置的另一组成结构示意图，如图6所示，在图1所示结构基础上，本发明HSUPA系统中上行同步及功率控制装置还包括上行信号解析单元12和上行数据处理单元13，其中，上行信号解析单元12用于对上行信号进行解析。Node B对接收的所有上行信号进行解析。
上行数据处理单元13用于在确定所传输上行数据为约定数据时将其丢弃，其余数据上传。Node B对接收的所有上行信号进行解析后，还需要确定哪些是有效数据，哪些是在非调度传输过程中仅用作上下同步及功率控制的，对于有效数据，上传至高层作进一步处理，对于用作同步及功率控制的无效数据则进行丢弃。本发明中，上行约定数据是无效数据，剩余的要么是SI、要么是普通的业务数据、或是空数据包，均需要上传。因此，在确定所接收数据为约定数据时，将其丢弃。对于约定数据，解析后与所存储约定数据对比即可确定，或参考解析后与约定数据的对比结果和得到的E-TFCI值综合确定。
图7为HSUPA系统中上行同步及功率控制方法流程图，如图7所示，本发明HSUPA系统中上行同步及功率控制方法包括以下步骤：
步骤701：非调度传输长期没有数据时周期性地发送上行信号。
本步骤是确保在非调度传输长期没有数据时仍然有发向Node B的上行信号，上行信号中所传输的数据可以是无效数据。本发明确定所传输数据为约定的固定数据或空数据包等无效数据，也可以是有效数据调度信息SI，此时SI中仅包括有效的服务小区与邻小区路损信息SNPL和UE可用的最大发射功率与参考值的比值UPH，其他参数都设为无效值。具体可参见HSUPA系统中上行同步及功率控制装置部分的相关描述。上行信号的发送周期可根据同步精度要求而设定，同步要求精度较高时周期设置短一些，反之设置的长一些。非调度传输长期没有数据时发送的上行信号所传输数据量采用系统规定的最少量：23比特传输块TB，以降低UE间干扰。用来判断是否满足长期没有数据的条件是由UE来完成的，根据连续没有发送数据的的时间间隔与门限值比较，超过门限值则触发周期性的发送信号，门限值建议为160ms，门限值根据具体情况可配。
步骤702：根据所接收步骤701中的上行信号进行上行同步及功率控制。其中，上行同步包括：利用midamble码对上行信号进行信道估计，根据信道估计窗的峰值位置确定上行同步调整命令字SS，并发送至用户终端UE，UE根据SS进行发射时间调整。上行功率控制包括：测量上行信号的信噪比并与设定值进行比较，若大于设定值则向UE发送发射功率下调指令，否则向UE发送发射功率上调指令；UE根据所接收指令对发射功率进行调整。
本发明HSUPA系统中上行同步及功率控制方法还包括步骤：
步骤703：对步骤701中的上行信号进行解析，确定所传输数据为约定数据时将其丢弃，其余数据上传。Node B对接收的所有上行信号进行解析并确定哪些是有效数据，哪些是在非调度传输过程中仅用作上下同步及功率控制的，对于有效数据，上传至高层作进一步处理，对于用作同步及功率控制的无效数据则进行丢弃。本发明中，除上行约定的固定数据是无效数据之外，剩余的要么是SI、要么是普通的业务数据、或是空数据包，均需要上传。因此，在确定所接收数据为约定的固定数据时，将其丢弃。对于固定数据，解析后与约定数据对比即可确定，或参考解析后与约定数据的对比结果和得到的E-TFCI值综合确定。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (12)
1、一种高速上行分组接入HAUPA系统中上行同步及功率控制方法，其特征在于，该方法包括：
非调度传输长期没有数据时周期性地发送上行信号以进行上行同步及功率控制。
2、根据权利要求1所述的HAUPA系统中上行同步及功率控制方法，其特征在于，所述上行信号中所传输的数据包括但不限于下列之一：调度信息SI、约定数据或空数据包。
3、根据权利要求2所述的HAUPA系统中上行同步及功率控制方法，其特征在于，上行同步包括：
利用midamble码对上行信号进行信道估计，根据信道估计窗的峰值位置确定上行同步调整命令字SS，并发送至用户终端UE，UE根据SS进行发射时间调整。
4、根据权利要求2所述的HAUPA系统中上行同步及功率控制方法，其特征在于，上行功率控制包括：
测量上行信号的信噪比并与设定值进行比较，若大于设定值则向UE发送发射功率下调指令，否则向UE发送发射功率上调指令；UE根据所接收指令对发射功率进行调整。
5、根据权利要求2所述的HAUPA系统中上行同步及功率控制方法，其特征在于，该方法还包括：
对上行信号进行解析，确定所传输数据为约定数据时将其丢弃，其余数据上传。
6、根据权利要求2至5任一项所述的HAUPA系统中上行同步及功率控制方法，其特征在于，周期性发送上行信号所传输数据量至少为23比特传输块TB。
7、一种HAUPA系统中上行同步及功率控制装置，其特征在于，该装置包括：
上行信号发送单元，用于在非调度传输长期没有数据时周期性地发送上行信号；以及
上行同步及功率控制单元，用于根据所接收上行信号进行上行同步及功率控制。
8、根据权利要求7所述的HAUPA系统中上行同步及功率控制装置，其特征在于，所述上行信号发送单元发送上行信号中所传输的数据包括但不限于下列之一：调度信息SI、约定数据或空数据包。
9、根据权利要求8所述的HAUPA系统中上行同步及功率控制装置，其特征在于，所述上行同步及功率控制单元包括上行同步模块，所述上行同步模块包括：
上行同步调整命令字确定子模块，用于利用midamble码对上行信号进行信道估计，根据信道估计窗的峰值位置确定上行同步调整命令字SS；
调整命令字发送子模块，用于将所确定SS发送至用户终端UE；以及
UE上行同步子模块，UE根据SS进行发射时间调整。
10、根据权利要求8所述的HAUPA系统中上行同步及功率控制装置，其特征在于，所述上行同步及功率控制单元包括上行功率控制模块，所述上行功率控制模块包括：
上行信号信噪比测量子模块，用于测量上行信号的信噪比；
信噪比比较子模块，用于将所测量上行信号信噪比与设定值进行比较，若大于设定值则生成发射功率下调指令，否则生成发射功率上调指令；
功率调整指令发送子模块，用于将所述信噪比比较子模块生成的功率调整指令发送至UE；以及
UE上行功率控制子模块，UE根据所接收指令对发射功率进行调整。
11、根据权利要求8所述的HAUPA系统中上行同步及功率控制装置，其特征在于，该装置还包括：
上行信号解析单元，用于对上行信号进行解析；
上行数据处理单元，用于在确定所传输上行数据为约定数据时将其丢弃，其余数据上传。
12、根据权利要求8至11中任一项所述的HAUPA系统中上行同步及功率控制装置，其特征在于，所述上行信号发送单元周期性发送上行信号所传输数据量至少为23比特传输块TB。
Priority Applications (1)
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| CNA200710175562XA Pending CN101400119A (zh) | 2007-09-30 | 2007-09-30 | 高速上行分组接入系统中上行同步及功率控制方法与装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20090401 |