CN101400155A - 维护连续性包连接方式的ue状态及接收功率上报方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种TD－SCDMA系统中维护连续性包连接方式的用户设备状态上报方法和用户设备接收功率上报方法。所述状态上报方法包括：节点B与用户设备事先约定标识进入或退出非连续发射状态的标识符号；所述用户设备通过增强上行物理信道即E－PUCH向节点B发送标识符号；所述节点B根据收到的标识符号判断用户设备是否处于非连续发射状态。所述接收功率上报方法包括：节点B与用户设备事先约定指示功率信息的标识符号；用户设备在增强上行物理信道即E－PUCH上向节点B发送标识符号和所述用户设备接收到的增强上行HARQ应答指示信道即HICH的功率信息；所述节点B根据收到的标识符号提取所述E－PUCH中携带的功率信息。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种用于时分同步码分多址系统中维护连续性包连接方式的用户设备进入非连续发射状态及接收功率上报方法。
背景技术
在第三代移动通信系统中，在下一代通信技术(4G等)商用之前，为进一步提高时分同步码分多址(Time Division Synchronization Code DivisionMultiple Access，简称TD-SCDMA)高速分组接入(High Speed Packet Access，简称HSPA)系统的性能，满足日益增长的容量、速率、及业务需求，迫切需要对现有的HSPA网络进行增强，即提出了HSPA+。为了降低HSPA+中的信令开销，降低用户设备(User Equipment，简称UE)上行干扰，提高信道估计的性能，将高速上行分组接入(High Speed Uplink Packet Access，简称HSUPA)与高速下行分组接入(High Speed Downlink Packet Access，简称HSDPA)的信道进行了融合。
码分多址(Code Division Multiple Access，简称CDMA)系统是自干扰系统，为了降低用户间的干扰和补偿衰落带来的影响，对每个用户需要进行功率控制。在原有的HSDPA系统中，采用伴随专用信道(Dedicated Channel，简称DCH)的方式解决下行功控，需要额外占用上行码道资源。而对于TD-SCDMA系统而言，码道资源有限，取消上行额外的伴随信道，将下行分组接入(Downlink Packet Access，简称DPA)上行伴随信道与上行分组接入(Uplink Packet Access，简称UPA)的业务信道融合，将可以提高传输效率。
在连续性包连接方式(Continuous Packet Connectivity，简称CPC)下，UE在某段时间内可能上下行都没有数据需要发送，为了维护UE和Node B的功率控制以及同步，UE将进入DTX(Discontinuous Transmission，不连续发射)状态，和(或者)DRX(Discontinuous Reception，不连续接收)状态。进入上述状态后，UE上行周期性的发送E-PUCH(增强上行物理信道)，该周期由UE进入DTX状态时，Node B或者RNC决定发送E-PUCH的周期，对应的下行E-HICH(增强上行混合自动重传请求(HARQ)应答指示信道)也周期发送，其周期与E-PUCH相同，在周期间隔内，UE如果没有数据，则不需要发送，该资源可以暂时分配给该UE或者其他UE的调度业务。
Node B为了有效维护连续性包连接方式的功控和同步，并且避免将DTX状态下的无效数据当成正常的数据发给高层，Node B需要确定UE是否进入DTX，何时从DTX状态转入正常状态，以及区分进入DTX状态和正常状态的E-PUCH。但是目前还没有一种机制可以实现。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供了一种TD-SCDMA系统中维护连续性包连接方式的用户设备非连续发射状态上报方法和用户设备接收功率上报方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种时分同步码分多址系统中维护连续性包连接方式的用户设备非连续发射状态上报方法，包括：
节点B与用户设备事先约定标识进入或退出非连续发射状态的标识符号；
所述用户设备通过增强上行物理信道即E-PUCH向节点B发送标识符号；
所述节点B根据收到的标识符号判断用户设备是否处于非连续发射状态。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述用户设备在媒体接入控制层即MAC层通过MAC增强子层协议数据单元即MAC_e包向节点B发送标识符号，所述标识符号为调度信息即SI中的增强专用信道总缓存状态即TEBS、最高优先级逻辑信道缓存状态即HLBS和为最高优先级逻辑信道标识即HLID，所述TEBS区域称为辅助标识数据区，所述HLBS和HLID区域中承载非连续发射状态标识数据的区域为状态指示区。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述节点B收到的所述标识符号后，判断所述放在TEBS区域中的辅助标识数据若有效，则再判断所述HLBS和HLID中状态指示区域中的比特值是否标识用户设备进入非连续发射状态或将退出非连续发射状态转入正常状态。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，用户设备对接收到的增强上行混合自动重传请求应答指示信道即HICH的功率进行等级划分，将HICH的功率对应的功率等级信息放入所述HLBS和HLID中除状态指示区域外的剩余比特中；所述节点B接收到E-PUCH后，若判断其中的所述标识符号指示用户设备进入非连续发射状态，则从所述HLBS和HLID中提取上述功率等级信息。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，节点B与用户设备事先约定传输标识符号的码道，所述用户设备在物理层通过E-PUCH在事先约定的码道上向节点B发送标识符号，所述标识符号为标识序列即SB。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述传输标识符号的码道为码道编号为最小或者最大的码道。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述节点B收到的所述SB后，通过所述SB的值与事先约定好的SB值的匹配率判断用户设备是否进入非连续发射状态或将退出非连续发射状态转入正常状态。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述用户设备对接收到的增强上行混合自动重传请求应答指示信道即HICH的功率进行等级划分，将HICH的功率对应的功率等级信息放入所述E-PUCH承载的上行增强控制信道即E-UCCH中；所述节点B接收到E-PUCH后，若判断所述SB指示用户设备进入非连续发射状态，则从所述E-UCCH中提取上述功率等级信息。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述用户设备采用ReedMuller编码方式将功率等级信息放入所述E-UCCH中。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，用户设备进入非连续发射状态后，所述用户设备周期性通过E-PUCH向节点B发送标识符号，所述节点B对接收到的E-PUCH中的内容不进行上报；所述节点B的下行增强上行混合自动重传请求应答指示信道即E-HICH的周期与E-PUCH的周期相同。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述节点B接收到E-PUCH后，根据E-PUCH中的Midamble码估计出UE上行的时间偏移，再通过节点B下行的增强上行混合自动重传请求应答指示信道即E-HICH告知UE进行发送时间调整。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种时分同步码分多址系统中用户设备接收功率上报方法，包括：
节点B与用户设备事先约定指示功率信息的标识符号；
用户设备在增强上行物理信道即E-PUCH上向节点B发送标识符号和所述用户设备接收到的增强上行混合自动重传请求应答指示信道即HICH的功率信息；
所述节点B根据收到的标识符号提取所述E-PUCH中携带的功率信息。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述用户设备对接收到的HICH的功率进行等级划分，在媒体接入控制层即MAC层上通过MAC增强子层协议数据单元即MAC_e包向节点B发送标识符号及HICH功率对应的功率等级信息，所述标识符号和功率等级信息承载在调度信息即SI中的增强专用信道总缓存状态即TEBS、最高优先级逻辑信道缓存状态即HLBS和为最高优先级逻辑信道标识即HLID中，其中，所述TEBS区域为状态辅助标识数据区，所述HLBS和HLID区域中承载非连续发射状态标识数据的区域为状态指示区，其余区域用于承载功率等级信息；所述节点B从E-PUCH上提取上述标识符号后，若判断所述TEBS区的数据以及所述HLBS和HLID中状态指示区的数据为预先设定的值，则从所述HLBS和HLID中除状态指示区外的其余区域中提取用户设备上报的功率等级信息。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述用户设备对接收到的HICH的功率进行等级划分，在物理层事先约定的传输标识符号的码道上向节点B发送标识符号及功率等级，所述标识符号为标识序列即SB。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述用户设备将所述功率等级信息放入所述E-PUCH承载的上行增强控制信道即E-UCCH中；所述节点B从所述E-PUCH中获取所述SB后，根据所述SB的值与事先约定好的SB值的匹配率决定是否从E-UCCH中提取功率等级信息。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述用户设备采用ReedMuller编码方式将功率等级信息放入所述E-UCCH中。
采用本发明所述方法，可以节省上行信道化码资源，确保功控维护、上行同步，以及上行功控信令的有效传输。并在有效传输TPC(Transmit PowerControl，发射功率控制)信令的情况下，可以降低用户设备的上行干扰，这是由于进入DTX后，UE发送E-PUCH的目的是为了维护同步和功控，没有上行数据需要发送，且UE在中间一些TTI(Transmit Time Interval，发送时间间隔)是可以不用发送数据或者Node B将该资源给调度业务使用，因此UE的上行干扰被降低了。
附图说明
图1a为采用MAC方案的维护连续性包连接方式的用户非连续发射状态上报方法流程图；
图1b为采用物理方案的维护连续性包连接方式的用户非连续发射状态上报方法流程图；
图2a为正常状态MAC_e包(正常状态的SI)结构示意图；
图2b为本发明实施例MAC_e包(进入DTX状态的SI)结构示意图；
图2c为本发明实施例MAC_e包(申请退出DTX转入正常状态的SI)结构示意图；
图3a为本发明实施例进入DTX状态的物理层E-PUCH的时隙结构示意图；
图3b为本发明实施例退出DTX状态的物理层E-PUCH的时隙结构示意图。
具体实施方式
下面参考附图和具体实施方式对本发明的作进一步详细说明。
无论是Node B通过HS-SCCH(高速共享控制信道)通知UE进入DTX，或者是UE自己决定进入DTX，Node B为了维护功控和同步，并且避免将DTX状态下的无效数据当成正常的数据发给高层，Node B都需要确定UE是否进入DTX，何时从DTX状态转入正常状态，以及区分进入DTX状态的E-PUCH和正常状态的E-PUCH。
进入DTX状态后，UE上行周期性的发送E-PUCH，该周期可以由NodeB与UE事先约定，或者通过信令告知即Node B或者RNC决定发送E-PUCH的周期，如通过SCCH告知。对应的Node B下行的E-HICH也是周期发送，其周期与E-PUCH相同，在周期间隔的非调度资源可以给该UE或者其他UE的调度资源使用。
UE告知Node B其进入DTX或从DTX状态转入正常状态时的方法可采用以下两种方案：
方案1：MAC层(Media Access Control，媒体接入控制层)方案
通过事先在Node B和UE中约定SI(调度信息)中某些比特的含义来实现，具体地，在SI中定义特殊比特用于Node B区分正常状态和DTX状态下的数据，以及当UE需要从DTX转入正常状态时，在SI中定义另外一种特殊比特。如图1a所示，包括以下步骤：
步骤1a1，UE构造只包含SI(23比特)的MAC_e PDU(MAC增强子层协议数据单元，以下简称MAC_e包)通过E-PUCH发送给Node B，不受码率的约束；
SI的内容如图2a-2c所示，其中，SNPL为服务小区与邻小区路径损耗；UPH为移动台功率余量；TEBS为E-DCH总缓存状态；HLBS为最高优先级逻辑信道缓存状态；HLID为最高优先级逻辑信道ID。设置TEBS区域数据用于辅助标识UE状态，称为辅助标识区；设置HLBS和HLID区域中承载非连续发射状态标识数据的区域为状态指示区，剩余部分为功率等级上报数据区域或者预留区域。
在本实施例中，为了标识UE进入DTX状态，设置SI中TEBS为全0，且HLBS和HLID范围的比特不为0；当UE需要从DTX转入正常状态时，设置TEBS为全0，且HLBS和HLID范围的比特不为0，但与进入DTX时有差别的比特来标识。而HLBS和HLID范围中剩余的比特用于上传UE接收到的HICH的功率，以利于Node B做加权，或者保留剩余比特，保留比特可随机取值。调制方式可以采用QPSK或者16QAM。
例如，将原来标识HLBS和HLID的8个比特划分为2部分，第一部分2个比特，为DTX_indicator(DTX指示)区，用于标识进入DTX以及标识申请退出DTX转入正常状态，11标识进入DTX(如图2b)，10标识申请退出DTX转入正常状态(如图2c)；第二部分6个比特为Power_Class区，用于上传UE接收到的HICH的功率所对应的功率等级信息，以利于Node B做加权，或者作为保留区，留待以后使用。
步骤1a2，Node B接收到E-PUCH信道后，对其进行译码和解析得到SI，根据TEBS和HLBS范围中的比特值以及事先与UE约定好的比特值，判断UE的状态，如果目前是在DTX状态或者从正常状态进入DTX状态，则向UE返回成功响应，执行步骤1a3，如果是从DTX进入正常状态，则执行步骤1a4；
在本实施例中，Node B首先判断TEBS值是否为0，若为非0，则为正常状态的帧，若为0，再判断HLBS是否为非0，如果也是0，则为正常状态的帧，若为非0(如为：10xx或者11xx)，则该数据包为DTX状态的数据包，对应的该帧为DTX帧。
步骤1a3，UE在DTX状态时，经过一定周期后返回步骤1a1，继续向Node B发送MAC_e包；
发送的周期可以由UE和Node B事前约定，也可以通过Node B向UE发送信令告知，如通过HS-SCCH信道告知。
UE在DTX状态中时，发射E-PUCH的周期的目的是进行功控维护和保持Node B与UE之间的同步，发射的周期大于正常状态时的发射E-PUCH发射周期。
步骤1a4，UE返回正常发射状态。
方案2：物理层方案
物理层方案也需要事先在Node B和UE中约定好码道及标识序列SB(Special Burst)，采用物理层方案Node B无需再进行译码和解析即可获知UE是否进入或退出DTX状态。如图1a所示，包括以下步骤：
步骤1b1，UE在E-PUCH数据域事先约定的码道上上发送标识序列SB；
步骤1b2，Node B接收到E-PUCH信道后，从中提取出SB值，根据SB的值以及事先与UE约定好的值判断UE的状态，如果目前是在DTX状态或者从正常状态进入DTX状态，则向UE返回成功响应，执行步骤1b3，如果是从DTX进入正常状态，则执行步骤1b4；
Node B根据标识序列(即SB帧)的值与事先约定好的预定值的匹配率来判断UE进入或维持或退出DTX状态。SB帧与预定值一致时，匹配率为100％，如约定SB帧为16进制的5A5A5A...序列(如图3a所示)，如果考虑E-UCCH和TPC所占的比特，则E-PUCH中142个比特的序列值均与预定值匹配；或者，通过判断匹配率是否大于某个门限值来进行判断，通过门限进行判断这是考虑到由于数据在信道上受到干扰，接收到的数据可能不完全与约定的SB相同，匹配率门限通过仿真或试验来确定。
步骤1b3，UE在DTX状态时，经过一定周期后返回步骤1b1，继续向Node B发送SB帧；
发送的周期与MAC方案类似，可以由UE和Node B事前约定，也可以通过Node B向UE发送信令告知，如通过HS-SCCH信道告知。
进入DTX状态后，UE占用的码道资源是正常状态下的一部分，其他部分可以给调度业务暂时使用，例如正常状态的码道是扩频因子为4的码道，进入DTX后，码道是扩频因子为4的下一个子节点的码道编号最小或者最大的码道，由于扩频因子为4，有两个子节点，相应的扩频因子为8，剩余码道资源可以用于调度业务暂时使用，调制方式是QPSK或者16QAM。采用码道编号最小或者最大的码道方便UE与Node B的选定，并大大降低了产生碎片的机会。
在本方案中，UE可以通过E-UCCH(上行增强控制信道)向Node B上报功率信息，以实现功控维护。此时，Node B首先对SB帧进行判断，如果SB帧的值表示UE处于DTX状态或者从正常状态进入DTX状态，则认为接收到的E-UCCH中的数据是UE上传的HICH功率信息，如HICH功率对应的功率等级信息，用于Node B调整HICH加权，确定下一次下行HICH的发射权值。对应的，通过上行信道估计确定UE的上行同步命令字，上行同步命令字是Node B根据UE发送E-PUCH时的Midamble码信道估计出UE上行的时间偏移，然后通过E-HICH携带同步命令字，告知UE下次发送E-PUCH的发送时间调整，以减少UE的上行时间偏移，维护上行同步，这里只要有上行PUCH周期发送，就可以维护上行同步。
步骤1b4，UE返回正常发射状态。
UE在从DTX状态出来前一个子帧发送另外一种特殊的SB(如与进入DTX状态的SB极性相反的SB(如图3b)，通知Node B，UE将在后续子帧中结束DTX，进入正常状态。进入正常状态后，E-PUCH的扩频因子恢复到进入DTX前的正常状态，相应的调制方式和码道也恢复到正常状态。
UE将接收到的HICH的功率进行等级划分，如划分为64个等级，将HICH的接收功率计算后，对应相应的功率等级，采用在SI中或者在E-UCCH中上报该HICH的接收功率等级的方法，由Node B根据该接收功率等级，调整下一次下发HICH的权值以及提供其他下行信道的参考功率。UE可以在E-UCCH上采用ReedMuller(32，6)的编码方式(输入6个比特，输出32个比特)上报该功率等级或者在MAC层方案中的HLBS和HLID中剩余的6个比特中上报该功率等级。或者也可以采用ReedMuller(32，10)的方式，即输入10比特，输出32比特，由于此时的UE是将HICH功率划分为210个等级即1024个等级，但是此种划分对UE的要求更高。
综上所述，通过上述方法，Node B可以确定UE是否进入DTX以及何时从DTX状态转入正常状态，以及Node B可根据上报的功率实现功率维护，通过UE进入TDX状态，周期发送E-PUCH维护功控和上行同步，从而节省了上行信道化码资源，确保了上行功控信令的有效传输。并在有效传输TPC信令的情况下，降低了用户设备的上行干扰。
以上所述仅为本发明的实施例而已，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权利要求范围之内。
例如，在物理层方案中，码道的使用不限于选择编号最大或者最小的，也可采用其他码道，或占用全部码道，只要Node B与UE约定好即可。
再如，DTX_indicator区也可位于HLBS和HLID中的任意位置，只要能起到标识UE状态的作用即可。
Claims (16)
1、一种维护连续性包连接方式的用户设备状态上报方法，其特征在于，
节点B与用户设备事先约定标识进入或退出非连续发射状态的标识符号；
所述用户设备通过增强上行物理信道即E-PUCH向节点B发送标识符号；
所述节点B根据收到的标识符号判断用户设备是否处于非连续发射状态。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述用户设备在媒体接入控制层即MAC层通过MAC增强子层协议数据单元即MAC_e包向节点B发送标识符号，所述标识符号为调度信息即SI中的增强专用信道总缓存状态即TEBS、最高优先级逻辑信道缓存状态即HLBS和为最高优先级逻辑信道标识即HLID，所述TEBS区域称为辅助标识数据区，所述HLBS和HLID区域中承载非连续发射状态标识数据的区域为状态指示区。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述节点B收到的所述标识符号后，判断所述放在TEBS区域中的辅助标识数据若有效，则再判断所述HLBS和HLID中状态指示区域中的比特值是否标识用户设备进入非连续发射状态或将退出非连续发射状态转入正常状态。
4、如权利要求2所述的方法，其特征在于，
用户设备对接收到的增强上行混合自动重传请求应答指示信道即HICH的功率进行等级划分，将HICH的功率对应的功率等级信息放入所述HLBS和HLID中除状态指示区域外的剩余比特中；
所述节点B接收到E-PUCH后，若判断其中的所述标识符号指示用户设备进入非连续发射状态，则从所述HLBS和HLID中提取上述功率等级信息。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，
节点B与用户设备事先约定传输标识符号的码道，所述用户设备在物理层通过E-PUCH在事先约定的码道上向节点B发送标识符号，所述标识符号为标识序列即SB。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述传输标识符号的码道为码道编号为最小或者最大的码道。
7、如权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述节点B收到的所述SB后，通过所述SB的值与事先约定好的SB值的匹配率判断用户设备是否进入非连续发射状态或将退出非连续发射状态转入正常状态。
8、如权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述用户设备对接收到的增强上行混合自动重传请求应答指示信道即HICH的功率进行等级划分，将HICH的功率对应的功率等级信息放入所述E-PUCH承载的上行增强控制信道即E-UCCH中；
所述节点B接收到E-PUCH后，若判断所述SB指示用户设备进入非连续发射状态，则从所述E-UCCH中提取上述功率等级信息。
9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述用户设备采用ReedMuller编码方式将功率等级信息放入所述E-UCCH中。
10、如权利要求2或5所述的方法，其特征在于，
用户设备进入非连续发射状态后，所述用户设备周期性通过E-PUCH向节点B发送标识符号，所述节点B对接收到的E-PUCH中的内容不进行上报；所述节点B的下行增强上行混合自动重传请求应答指示信道即E-HICH的周期与E-PUCH的周期相同。
11、如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述节点B接收到E-PUCH后，根据E-PUCH中的Midamble码估计出UE上行的时间偏移，再通过节点B下行的增强上行混合自动重传请求应答指示信道即E-HICH告知UE进行发送时间调整。
12、一种维护连续性包连接方式的用户设备接收功率上报方法，其特征在于，
节点B与用户设备事先约定指示功率信息的标识符号；
用户设备在增强上行物理信道即E-PUCH上向节点B发送标识符号和所述用户设备接收到的增强上行混合自动重传请求应答指示信道即HICH的功率信息；
所述节点B根据收到的标识符号提取所述E-PUCH中携带的功率信息。
13、如权利要求12所述的方法，其特征在于，
所述用户设备对接收到的HICH的功率进行等级划分，在媒体接入控制层即MAC层上通过节点B侧MAC增强子层协议数据单元即MAC_e包向节点B发送标识符号及HICH功率对应的功率等级信息，所述标识符号和功率等级信息承载在调度信息即SI中的增强专用信道总缓存状态即TEBS、最高优先级逻辑信道缓存状态即HLBS和为最高优先级逻辑信道标识即HLID中，其中，所述TEBS区域为状态辅助标识数据区，所述HLBS和HLID区域中承载非连续发射状态标识数据的区域为状态指示区，其余区域用于承载功率等级信息；
所述节点B从E-PUCH上提取上述标识符号后，若判断所述TEBS区的数据以及所述HLBS和HLID中状态指示区的数据为预先设定的值，则从所述HLBS和HLID中除状态指示区外的其余区域中提取用户设备上报的功率等级信息。
14、如权利要求12所述的方法，其特征在于，
所述用户设备对接收到的HICH的功率进行等级划分，在物理层事先约定的传输标识符号的码道上向节点B发送标识符号及功率等级，所述标识符号为标识序列即SB。
15、如权利要求14所述的方法，其特征在于，
所述用户设备将所述功率等级信息放入所述E-PUCH承载的上行增强控制信道即E-UCCH中；
所述节点B从所述E-PUCH中获取所述SB后，根据所述SB的值与事先约定好的SB值的匹配率决定是否从E-UCCH中提取功率等级信息。
16、如权利要求15所述的方法，其特征在于，
所述用户设备采用ReedMuller编码方式将功率等级信息放入所述E-UCCH中。
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