CN101521937A - 一种下行控制信道资源的分配方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种下行控制信道资源的分配方法及系统，该方法包括：以预定带宽为单位将系统带宽划分为若干部分，所述预定带宽为接入系统的带宽性能最低的用户终端所支持的带宽；以预定带宽为单位将下行控制信道信息分别调制到所划分的系统带宽的不同部分。该系统包括：带宽划分单元，用于以预定带宽为单位将系统带宽划分为若干部分；调制单元，用于以预定带宽为单位将下行控制信道信息分别调制到所划分的系统带宽的不同部分。复制单元，用于将辅广播信道S－BCH信息复制到所划分的各部分。根据本发明能让带宽能力较低的手机完整地接收系统带宽较高的系统的前向控制信号，使得低带宽能力手机接入高带宽系统，并可使得系统具有更高的可靠性。

Description

一种下行控制信道资源的分配方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体地说，涉及一种下行控制信道资源的分配方法及系统。

背景技术

宽带无线接入的标准化工作正在向前推进，802.16e既能提供高速数据业务又支持移动性，被业界视为3G之后新的宽带无线接入技术。802.16e在一定程度上和3G的业务能力有所重叠，但是二者的标准化程度、成熟度、产业化、技术定位等存在一定的差别。

802.16e标准已经在2005年底完成，为了进一步提高802.16标准的性能，IEEE 802.16工作组决定成立802.16m工作组，专门致力于研究移动WiMAX的下一代标准。新成立工作组的目标是形成一个具有竞争性和突破性的宽带无线接入技术，符合ITU-R IMT-Advanced中对4G技术的要求，同时保持与现有移动WiMAX标准的互用性。802.16m的核心技术为正交频分复用(OFDMA，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)和多输入多输出(MIMO，Multi Input Multi Output)技术，传输速率目标为固定状态下达到1Gbit/s，移动状态下达到100Mbit/s，频谱利用率将最高达到10bit/s/Hz，并将提高广播、多媒体以及VoIP业务的性能。

现有802.16e协议中，将每一帧的第一个OFDM符号作为同步信道(Preamble标记)，并在该OFDM符号对应的时间在全小区进行广播，用户终端使用该同步信道与基站进行时间和频率的同步。在802.16e系统中，Preamble标记是占满整个带宽的，因此，带宽能力为5MHz的用户终端UE是无法接入10MHz的系统的。

由于802.16m是802.16e的演进版本标准，802.16m标准规定需要兼容802.16e标准，因此，规定支持802.16e的用户终端UE能够接入802.16m的网络。在设计802.16m帧结构时需要考虑对802.16e帧结构的兼容性。在802.16m标准的系统中需要后向兼容不同带宽的802.16e用户终端UE接入，但具有不同带宽性能支持的802.16m的用户终端UE接入802.16e网络则受到802.16e设计缺陷的限制，而这个缺陷又无法在802.16m的设计中解决。

现有的几种无线通信系统中，在考虑后向兼容不同带宽能力用户终端UE时，需要解决的主要问题包括：同步设计、前向控制信道(包括前向广播控制信道和资源指配信道)的资源分配过程等。

例如，超移动宽带(UMB，)系统中的同步设计(Preamble标记)：

UMB系统中的超帧同步(Super-frame Preamble)设计可以参考高通的提案C30-20061114-001。针对不同的系统带宽(1.25MHz，2.5MHz，5MHz)，超帧同步(Super-frame Preamble)设计方案中，导频信号TDM pilot 1，TDMpilot 2和TDM pilot 3所占用的频率带宽分别为1.25MHz，2.5MHz和5MHz。对于系统带宽大于5MHz的系统，其同步接入序列的带宽均为中心频点位置的5MHz，这样的设计是为了减少用户终端UE初始接入过程中的搜索时延。其中TDM pilot 1在时域上占一个OFDM符号，用于与超帧时间同步，TDM Pilots 2和3用于标识小区。

在UMB系统的接入过程中，初始接入的用户终端UE首先在中心频点位置通过导频信号TDM pilot捕获系统时间同步，随后解调基本系统参数F-PBCCH，在获得系统带宽之后进一步接收F-SBCCH。UMB系统中的这种Preamble设计目的是使得较低带宽能力的用户终端UE可以接入带宽较高的系统，如图1所示。

超移动宽带(UMB)系统中的前向控制信道设计：

在UMB系统中，前向控制信道分为公共控制段(Common ControlSegment)和资源指配段(LAB Segment)两个部分。将前向链路控制段(Forward Link Control Segment)中的资源块(Resource Block)中除去专有导频(Dedicated Pilot)和公共导频(Common Pilot)之后的可用子载波资源分为三个部分。

现有UMB系统的相关协议中，子载波资源有分布式资源信道(DRCH，Distributed Resource Channel)、块式资源信道(BRCH，BlockResource Channel)两种分配方式，系统通过一个标识来指示控制信道全部使用DRCH，还是全部使用BRCH。BRCH是指资源在频率上是连续的信道，而DRCH是指资源在频率上是散开的(即非连续的)信道。当这个标识指定控制信道全部采用DRCH时，每个控制信道块所占用的逻辑资源将映射到分散的频率上。而当这个标识指定控制信道全部采用BRCH时，每个控制信道块将先在多个BRCH上分散，每个BRCH然后再映射到对应的物理连续频率资源上。由于采用BRCH时，每个控制信道块需要先在多个BRCH上分散，所以映射到物理频率资源时，这个控制信道块所占的频率资源其实也是分散的。

即前向链路控制段中的资源块，在除去专有导频和公共导频之后的分为三个部分的可用子载波资源，如果为DRCH跳频，则分别在整个频带内跳频打散。如果为BRCH跳频，分别在整个频带中的三个跳频区hoppingzone中确定对应的置换资源块resource block，然后在hopping zone范围内跳频，保证至少在三段频带内的频率分集增益，如图2及图3所示。

在现有技术的UMB系统的前向控制信道设计中，前向控制信道是在整个频带内均匀分散的，带宽能力较低的用户终端UE无法完整接收系统带宽较高的系统的前向控制信号。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种下行控制信道资源的分配方法及系统。

本发明实施例的一种下行控制信道资源的分配方法，包括：

以预定带宽为单位将系统带宽划分为若干部分，所述预定带宽为接入系统的带宽性能最低的用户终端所支持的带宽；

以预定带宽为单位将下行控制信道信息分别调制到所划分的系统带宽的不同部分。

本发明实施例的一种下行控制信道资源的分配系统，包括：

带宽划分单元，用于以预定带宽为单位将系统带宽划分为若干部分，所述预定带宽为接入系统的带宽性能最低的用户终端所支持的带宽；

调制单元，用于以预定带宽为单位将下行控制信道信息分别调制到所述带宽划分单元划分的系统带宽的不同部分。

综上所述，本发明实施例提供的技术方案，通过以预定带宽为单位将系统带宽划分为若干部分，所述预定带宽为接入系统的带宽性能最低的用户终端所支持的带宽；以预定带宽为单位将下行控制信道分别调制到系统带宽的不同部分，能让带宽能力较低的手机完整地接收系统带宽较高的系统的前向控制信号，使得低带宽能力手机接入高带宽系统。另外，将辅广播信道S-BCH信息复制到所划分的各部分，使得系统具有更高的可靠性。

附图说明

图1为现有技术的超移动宽带UMB中同步传输带宽分配示意图；

图2为现有技术的超移动宽带UMB中分布式资源信道的前向链路控制段的可用子载波资源分布图；

图3为现有技术的超移动宽带UMB中块式资源信道的前向链路控制段的分布示意图；

图4为本发明第一实施例中下行信道资源的分配示意图；

图5为本发明第二实施例中下行信道资源的分配示意图。

具体实施方式

为了使带宽能力较低的用户终端完整接收系统带宽较高的系统的前向控制信号，本发明提供一种下行信道资源的分配方法，以解决低带宽能力用户终端不能接入高带宽系统的问题。

本发明实施例提供的下行信道资源的分配方法，在同步(Preamble)设计方案中，不仅能让带宽能力较低的用户终端完整接收系统的Preamble信息，且具有更高的可靠性，此外，本发明提供的方法能让带宽能力较低的用户终端完整系统带宽较高的系统的前向控制信号，彻底解决低带宽能力用户终端接入高带宽系统。

由于802.16m标准中定义的最低的用户终端能力为5MHz，本发明实施例提供的技术方案中，将SCH与P-BCH固定在中心5MHz频率带宽上，这样可减少用户终端初始接入过程中的搜索时延，便于用户终端初始接入。通过接收主广播信道P-BCH中的系统带宽参数，初始接入的UE可以获知S-BCH和下行控制信道(DL Control Channels)的分配位置。

下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

本发明实施例提供的下行信道资源的分配方法，包括如下步骤：

S01，以预定带宽为单位将系统带宽划分为若干部分，所述预定带宽为接入系统的带宽性能最低的用户终端所支持的带宽；

所述系统带宽划分是从系统频段的起始位置开始的；

用户终端初始接入系统时，依据各自带宽能力，从带宽起始位置开始接收并解出相应带宽的S-BCH和下行控制信道。

由于802.16m标准中定义的最低的用户终端能力为5MHz，在此，以5MHz为单位从系统带宽起始位置开始划分将系统带宽，如图4所示，20MHz的系统带宽被分为4部分。

S02，以预定带宽为单位将下行控制信道分别调制到系统带宽的不同部分。

下行控制信道也以5M为单位，被单独调制到带宽的不同部分。与S-BCH类似，不同带宽能力的用户终端需接收不同数目的下行控制信道，且对于初始接入的UE，都需要从带宽起始位置开始接收并解下行控制信道，例如：UE能力为5MHZ，接收并解出第一个5MHZ的下行控制信道；UE能力为10M，则接收并解出前2个下行控制信道；UE能力为20M，则4个下行控制信道都需要接收。

例如，对于带宽能力为5MHZ的UE，初始接入时只接收第一个5MHZ的下行控制信道，如果有关于其的相关控制信息，则一定位于第一个5MHZ的下行控制信道；对于带宽能力为10MHZ的UE，初始接入时接收第一个和第二个5MHZ的下行控制信道，如果有关于其的相关控制信息，则有可能位于第一个或第二个5MHZ的下行控制信道，如果第一个控制信道被其他终端占用，则其控制信息只能位于第二个5MHZ的下行控制信道；对于带宽能力为20MHZ的UE同理。

S03，将辅广播信道S-BCH信息固定在系统带宽中心位置的预定带宽的部分；

更适宜地，将辅广播信道S-BCH信息复制到所划分的各部分，具体如下：

S-BCH信息被复制在所划分的每部分上进行传输，以20MHZ为例，S-BCH信息被复制成4份，分别在图4中所示的S-BCH1至S-BCH4频率带宽上传输。

对于初始接入，用户终端依据各自带宽能力的不同，从带宽起始位置开始接收并解相应带宽的S-BCH，例如：UE能力为5MHZ，接收并解出第一个5MHZ的S-BCH；UE能力为10M，则接收并解出前2个S-BCH；UE能力为20M，则4个S-BCH都需要接收。与S-BCH只位于中心5M的现有技术相比，本实施例利用现有技术中闲置频率资源传输多份重复的S-BCH，对于能力大于5M的用户终端而言，接收多个S-BCH并加以合并，能带来更好的可靠性。

在初始接入时可以在控制信道或业务信道中指示初始接入后UE的接收控制信息的位置，在初始接入后，S-BCH的位置与终端所接收的控制信道进行带宽对应。

在完成初始接入之后，5MHZ的UE的控制信息可以位于任何一个控制信息块；10MHZ的UE可以接收任两个连续的下行控制信息块，且与初始接入时类似，与其相关的控制信息可以位于两个控制信息块中的任何一个；20MHZ的UE的控制信息类似。

在该实施例中，当控制信息所占的带宽小于系统带宽时，除控制信息外的其他带宽资源可用于数据传输。

实施例2

本实施例的步骤与实施例1中的步骤基本相同，区别在于所述系统带宽划分以及下行控制信道分配。本实施例中所述系统带宽划分具体包括：

以系统频带的中心频点为中心的预定带宽为起始部分；

在位于所述起始部分两侧各取二分之一预定带宽组成的第二部分；

以预定带宽为单位对系统带宽剩下的部分进行划分；

所述将下行控制信道分别调制到系统带宽的不同部分，具体包括：

将下行控制信道调制到以系统频带的中心频点为中心的预定带宽部分；

将下行控制信道调制到位于所述起始部分两侧各取二分之一预定带宽组成的部分；

将下行控制信道调制到系统带宽剩下的部分。

如图5所示，将系统带宽以5MHz为单位从系统带宽的中心频点开始划分，位于中心的5M带宽为S-BCH1，且将位于S-BCH1的两侧各取2.5M组成一个5MHz的带宽，即S-BCH2，系统带宽剩下的部分都以完整的5M为单位进行划分。

S-BCH以上述带宽划分为基础进行复制传输，图5中的S1、S2合并组成一个完整的辅广播信道S-BCH。

如果UE带宽能力为5MHZ，接收并解出位于中心带宽的5MHZ的S-BCH，如果用户终端能力大于5MHZ，则依据用户终端带宽能力的不同，从中心带宽开始接收并解相应带宽的S-BCH；10M的用户终端需要选取中心5M即S-BCH1，以及由S1、S2合并组成的S-BCH2加以合并；UE的带宽能力为20M，则S-BCH1至S-BCH4四个S-BCH都需要接收。

与S-BCH类似，下行控制信道也以5MHz为单位从系统带宽的中心频点开始划分，且将位于中心的5M带宽的左右各取2.5M组成一个5MHz的带宽，系统带宽剩下的部分都以完整的5M为单位进行划分。

不同带宽能力的用户终端需接收不同数目的下行控制信道，且对于初始接入的UE，都需要从中心5M带宽开始接收并解下行控制信道，例如：UE能力为5MHZ，接收并解出中心5MHZ的下行控制信道；UE能力为10M，除了接收中心5M下行控制信息外，还需要接收由图5中CI和C2所组成的下行控制信道(DL Control 2)；UE能力为20M，则4个下行控制信道都需要接收。

例如，对于带宽能力为5MHZ的UE，初始接入时只接收中心5MHZ的下行控制信道，如果有关于其的相关控制信息，则一定位于中心5MHZ的下行控制信道；对于带宽能力为10MHZ的UE，初始接入时接收中心10MHZ的下行控制信道，如果有关于其的相关控制信息，则有可能位于由CI和C2所组成的下行控制信道(DL Control 2)或中心5MHZ的下行控制信道，如果中心控制信道被其他终端占用，则其控制信息只能位于下行控制信道2(DL Control 2)；对于带宽能力为20MHZ的UE同理。

在初始接入时可以在控制信道或业务信道中指示初始接入后UE的接收控制信息的位置，在初始接入后，S-BCH的位置与终端所接收的控制信道进行带宽对应。

在完成初始接入之后，5MHZ的UE的控制信息可以位于除了下行控制信道2的其他任何一个控制信息块；

在该实施例中，当控制信息所占的带宽小于系统带宽时，除控制信息外的其他带宽资源可用于数据传输。

在UE接收完Preamble信息后，不用跳频接收下行控制信息。

本发明实施例还提供一种下行控制信道资源的分配系统，包括：

带宽划分单元，用于以预定带宽为单位将系统带宽划分为若干部分，所述预定带宽为接入系统的带宽性能最低的用户终端所支持的带宽；

调制单元，用于以预定带宽为单位将下行控制信道信息分别调制到所述带宽划分单元划分的系统带宽的不同部分。

该系统还包括：

复制单元，用于将辅广播信道S-BCH信息复制到所划分的各部分。

所述系统带宽划分是从系统频段的起始位置开始的。

所述系统带宽划分通过下述步骤实现：

以系统频带的中心频点为中心的预定带宽为起始部分；

在位于所述起始部分两侧各取二分之一预定带宽组成的第二部分；

以预定带宽为单位对系统带宽剩下的部分进行划分。

所述将下行控制信道分别调制到系统带宽的不同部分通过下述步骤实现：

将下行控制信道调制到以系统频带的中心频点为中心的预定带宽部分；

将下行控制信道调制到位于所述起始部分两侧各取二分之一预定带宽组成的部分；

将下行控制信道调制到系统带宽剩下的部分。

综上所述，本发明实施例提供的技术方案，通过以预定带宽为单位将系统带宽划分为若干部分，所述预定带宽为接入系统的带宽性能最低的用户终端所支持的带宽；以预定带宽为单位将下行控制信道分别调制到系统带宽的不同部分，以使带宽能力较低的手机完整地接收系统带宽较高的系统的前向控制信号，使得低带宽能力手机接入高带宽系统。将辅广播信道S-BCH信息复制到所划分的各部分，使得系统具有更高的可靠性。

上述实施例是用于说明和解释本发明的原理的。可以理解，本发明的具体实施方式不限于此。对于本领域技术人员而言，在不脱离本发明的实质和范围的前提下进行的各种变更和修改均涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1、一种下行控制信道资源的分配方法，其特征在于，包括：

以预定带宽为单位将系统带宽划分为若干部分，所述预定带宽为接入系统的带宽性能最低的用户终端所支持的带宽；

以预定带宽为单位将下行控制信道信息分别调制到所划分的系统带宽的不同部分。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

将辅广播信道S-BCH信息复制到所划分的系统带宽的各部分。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述系统带宽划分是从系统频段的起始位置开始的；

用户终端初始接入系统时，依据各自带宽能力，从系统带宽起始位置开始接收并解出相应带宽的下行控制信道信息。

4、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述系统带宽划分具体包括：

以系统频带的中心频点为中心的预定带宽为起始部分；

在位于所述起始部分两侧各取二分之一预定带宽组成的第二部分；

以预定带宽为单位对系统带宽剩下的部分进行划分；

所述将下行控制信道分别调制到系统带宽的不同部分，具体包括：

将下行控制信道调制到以系统频带的中心频点为中心的预定带宽部分；

将下行控制信道调制到位于所述起始部分两侧各取二分之一预定带宽组成的部分；

将下行控制信道调制到系统带宽剩下的部分。

5、如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述系统带宽划分是从系统频段的起始位置开始的；

用户终端初始接入系统时，依据各自带宽能力，从系统带宽起始位置开始接收并解出相应带宽的S-BCH。

6、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预定带宽为5MHz。

7、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，进一步包括：

用户终端初始接入系统时，根据用户终端能力确定接收相应带宽的S-BCH和下行控制信道信息。

8、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

用户终端初始接入系统时，在控制信道或业务信道中指示初始接入后用户终端接收控制信息的位置。

9、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述系统带宽划分是从系统频段的起始位置开始的，在完成初始接入之后，S-BCH的位置与终端所接收的控制信道带宽相对应，用户终端的控制信息可被指配到任何一个控制信息块。

10、一种下行控制信道资源的分配系统，其特征在于，包括：

带宽划分单元，用于以预定带宽为单位将系统带宽划分为若干部分，所述预定带宽为接入系统的带宽性能最低的用户终端所支持的带宽；

调制单元，用于以预定带宽为单位将下行控制信道信息分别调制到所述带宽划分单元划分的系统带宽的不同部分。

11、如权利要求10所述的系统，其特征在于，还包括：

复制单元，用于将辅广播信道S-BCH信息复制到所划分的各部分。

12、如权利要求10或11所述的系统，其特征在于，

所述系统带宽划分是从系统频段的起始位置开始的。

13、如权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述系统带宽划分通过下述步骤实现：

以系统频带的中心频点为中心的预定带宽为起始部分；

在位于所述起始部分两侧各取二分之一预定带宽组成的第二部分；

以预定带宽为单位对系统带宽剩下的部分进行划分。

14、如权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述将下行控制信道分别调制到系统带宽的不同部分通过下述步骤实现：

将下行控制信道调制到以系统频带的中心频点为中心的预定带宽部分；

将下行控制信道调制到位于所述起始部分两侧各取二分之一预定带宽组成的部分；

将下行控制信道调制到系统带宽剩下的部分。

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