CN102196547A

CN102196547A - 一种td-scdma系统中的特殊帧传输方法

Info

Publication number: CN102196547A
Application number: CN2010101194398A
Authority: CN
Inventors: 沈忱; 周兴围; 阮征; 徐绍君
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; TD Tech Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; TD Tech Ltd
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2030-03-05
Also published as: CN102196547B

Abstract

本发明提供了一种TD-SCDMA系统中的special burst传输方法，包括：预先设定special burst与数据帧的目标SIR差值，其中，special burst的目标SIR低于数据帧的目标SIR；发送端物理层在空闲期内，连续发送special burst帧，并在数据期转入空闲期的第一个special burst，降低发射功率，降低的幅度根据所述目标SIR差值确定；在空闲期转入数据期的第一个数据帧，提高发射功率，提高的幅度与所述降低的幅度相同；接收端物理层检测到special burst后，以special burst的目标SIR进行功率控制。应用本发明，能够降低special burst的发射功率，抑制干扰，并且实现简单。

Description

一种TD-SCDMA系统中的特殊帧传输方法

技术领域

本发明涉及TD-SCDMA系统中的通信技术，特别涉及一种特殊帧的传输方法。

背景技术

图1为TD-SCDMA系统的DPCH信道空口发送数据的示意图。当发送端有数据要发送时，在物理层会形成数据帧发送到接收端；而当高层无数据发送(空闲期)时，物理层会在发送帧的数据区中填充special burst发送，其中，special burst是一组特定的序列。

具体物理层发送的数据帧的格式如图2a所示，special burst帧格式如图2b所示。由图2a和图2b可见，数据帧和special burst帧的组成基本相同，区别在于，数据帧的数据区内填充要发送的数据，special burst帧中填充0x555…，即special burst序列。另外，在两种帧格式中，都有TFCI，当有数据传输时，TFCI用于表示映射到DPCH的多个传输信道上数据的复用格式；当无数据传输时TFCI＝0。但对于某些TFCS的配置，其TFCI＝1时，配置的是(TF0，….，TF0)的形式，其中每个传输信道的TF0均定义为传输块大小不为0，但传输块数目为0，在这种情况下，物理层也无数据可发，也应该发送special burst，TFCI应该填0；当其中有传输信道的TF0定义不是传输块个数为0，则按照正常的编码方式进行编码，其TFCI填1。

在两种帧格式中还包括TPC指令，用于对功率进行控制。

目前的功率控制中是不区分业务帧还是special burst，均以相同的功率发送。对于上行special burst的发射功率，在行标中的定义为：特殊帧的发射功率与被替代承载TFCI的CCTrCH的功率相同。因此special burst的发射功率为在最后一次数据发送的基础上考虑TPC的结果。基于上述对于specialburst发射功率的确定方式，即使高层没有业务，空口同样也会以较大的功率发送，产生了无谓的干扰。

为了降低业务空闲期的干扰，提出了DTX方案以降低业务空闲specialburst的发送概率，达到降低干扰的目的。如图3所示为DTX方案的传输示意图。

其中，DPCH在无数据发送的时候，周期性发送special burst，此时TFCI＝0，而并非连续发送special burst，并且special burst的发送周期不确定，接收端未知。然而，目前的DTX方案有诸多的问题：

问题一：接收端需对图3中的三个时刻(时刻1、时刻2和时刻3)、specialburst period进行盲检，检测性能很难保证。

问题二：由于special burst period不确定、且接收端未知，因此DTX期间的同步、功控很难保证；

问题三：DTX结束、新数据开始时使用开环功控，对整个网络的干扰会有较大的提升；

问题四：当DTX期间遇生灭信道，即信道发生深衰落时，虽然发送端发送了special burst，但由于深衰落使得接收端无法检测出SB从而判定未发送数据，因此不会产生功控指令，会导致功控不收敛。

问题五：协议定义过于复杂，实现非常困难。

基于上述的原因，目前的DTX一直没有真正商用，也就无法从实际上解决传输空闲期的special burst功率较大、从而产生较大干扰的问题。

发明内容

本发明提供了一种TD-SCDMA系统中的special burst传输方法，能够降低special burst的功率，抑制干扰，并且易于实现。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种TD-SCDMA系统中的special burst传输方法，包括：

预先设定special burst与数据帧的目标SIR差值，其中，special burst的目标SIR低于数据帧的目标SIR；

发送端物理层在空闲期内，连续发送special burst帧，并在数据期转入空闲期的第一个special burst，降低发射功率，降低的幅度根据所述目标SIR差值确定；在空闲期转入数据期的第一个数据帧，提高发射功率，提高的幅度与所述降低的幅度相同；

接收端物理层检测到special burst后，以special burst的目标SIR进行功率控制。

较佳地，所述预先设定special burst与数据帧的目标SIR差值为：

对special burst的目标SIR和数据帧的目标SIR进行仿真或实测，确定specialburst与数据帧的目标SIR差值；其中，special burst的目标SIR为满足special burst的检测、TPC/SS命令的解码需求的最小目标SIR，对于上行special burst的目标SIR进一步满足根据信道估计结果进行下行智能天线赋形的需求；

将确定的目标SIR差值配置给UE和NodeB。

较佳地，所述RNC将确定的目标SIR差值配置给UE和NodeB为：

对于支持gainfactor设置的UE，RNC将special burst与数据帧的gainfactor分别设置为不同的值，使二者对应的目标SIR值差值与确定的所述差值相等；

所述RNC将special burst和数据帧的gainfactor配置到所述UE和NodeB上。

较佳地，所述UE在无线接入能力信息中上报对于gainfactor的设置支持能力。

较佳地，接收端通过special burst的特定序列检测special burst帧。

较佳地，接收端进行功率控制的special burst的目标SIR为：

数据帧的外环功控目标SIR减去所述目标SIR差值；

或者，SIR_T arg et_SB＝max{SIR_T arg et_data-SIR_T arg et_data-SB，min_SB_SIR}

其中，SIR_Target_SB为SB的目标SIR，SIR_Target_data为数据帧的外环功控目标SIR，SIR_T arg et_data-SB为所述目标SIR差值，min_SB_SIR为接收端special burst的最小允许目标SIR。

由上述技术方案可见，本发明中，预先设定special burst与数据帧的目标SIR差值，且special burst的目标SIR低于数据帧的目标SIR。对于发送端，在空闲期内连续发送special burst，并在数据期转入空闲期的第一个specialburst，降低发射功率，在空闲期转入数据期的第一个数据帧，提高发射功率，提高发射功率的幅度与降低发射功率的幅度相同，均根据预设的目标SIR差值确定；对于接收端，检测到special burst后，以special burst的目标SIR进行功率控制。通过上述方式，将special burst的目标SIR设为低于数据帧的目标SIR，从而使得special burst的发射功率低于数据帧的发射功率，以降低干扰；同时，由于空闲期内连续发送special burst，因此对于同步、功控容易保证，并且实现简单。

附图说明

图1TD-SCDMA系统的DPCH信道空口发送数据的示意图；

图2a为物理层发送数据帧的格式示意图；

图2b为物理层发送特殊帧的格式示意图；

图3为现有DTX方案的传输示意图；

图4为本发明方法实施例的具体流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明做进一步详细说明。

由于业务帧需要进行TFCI译码与业务数据解码，因此需要较高的SIR才能保证较好的性能。而对于special burst而言，不需要进行TFCI译码与业务解码，只需要进行special burst检测和TPC/SS的解码，因此只需要较低的SIR就可以保证其性能。因此从理论上，special burst相对数据帧可以以较小的功率发送。

本发明的基本思想是：在空闲期内，物理层连续发送special burst，但以较低的功率发送。

具体地，发送special burst时的发送功率只需要维持正常的链路保持即可，其中，对于发送功率的控制，可以通过special burst的目标SIR(SIR_Target)来实现。

接下来，通过具体实施例说明本发明的具体实现。

步骤101，预先设定special burst与数据帧的目标SIR差值，其中，specialburst的目标SIR低于数据帧的目标SIR。

本步骤中，数据帧的目标SIR仍然与现有数据帧的目标SIR相同。同时，对special burst的目标SIR和数据帧的目标SIR进行仿真或实测，确定specialburst与数据帧的目标SIR差值；再将确定的目标SIR差值配置给UE和NodeB，用于上下行special burst的传输和功率控制。

其中，special burst的目标SIR设置为满足以下要求的最小目标SIR：

1)实现Special burst检测

本发明中，不需要根据TFCI检测special burst帧，而是根据special burst的固定pattern进行检测，也就是检测special burst的特定序列，即0x555…，由于该序列被正确检测的概率较大，因此，对于目标SIR的要求较低；

2)实现TPC/SS解码

对于下行special burst，其目标SIR仅需要满足上述两点要求，而对于上行special burst，除满足上述两点要求外，需要进一步满足下面第3点要求：

3)根据信道估计进行下行的EBB(智能天线赋形)

为正常进行下行EBB，需要对上行信道进行估计，并根据信道估计结果进行下行EBB；在空闲期，需要根据上行special burst进行上行信道估计，因此，对于上行special burst，需要进一步满足上述第3点要求。

在不同的信道环境下，例如不同的天线数目、是否使用智能天线、采用的扩频因子大小、业务类型的不同，special burst和数据帧的目标SIR差值也会有所不同，因此，需要在各种条件下进行仿真或实测确定各种条件下具体的目标SIR差值。

通过上述对于special burst的目标SIR要求可见，其目标SIR的要求显然比数据帧的目标SIR要求低，针对该目标SIR要求较低的特定，接收端可以使用较低的目标SIR进行功控，以降低对整个网络的干扰。

在通过上述方式确定special burst与数据帧的目标SIR差值后，进一步将该差值配置到UE和NodeB上。本发明实施例中给出一种具体的配置方式，当然实际应用中可以不限于该配置方式，只要能够将差值配置到UE和NodeB上即可。

本发明实施例中的配置方式为：

对于支持gainfactor设置的UE，RNC将special burst与数据帧的gainfactor分别设置为不同的值，使二者对应的目标SIR值差值与确定的目标SIR差值相等；RNC将special burst和数据帧的gainfactor配置到UE和NodeB上。

例如表1为现有协议中关于gainfactor的定义。

Signalling value for β_i	Quantized value β_i
		15	16/8
14	15/8
		13	14/8
12	13/8
		11	12/8
10	11/8
		9	10/8
8	9/8
		7	8/8
6	7/8
		5	6/8
4	5/8

3	4/8
		2	3/8
1	2/8
		0	1/8

表1

其中，左栏为信号等级，右栏为对应的量化参数。将special burst和数据帧分别设置为不同的gainfactor值，即不同的左栏取值，分别对应相应的右栏量化参数。二者对应左栏的不同取值间的差值(表中给出的是幅度值，需转化为功率值后求差值)，即反映出二者的目标SIR差值，与现有gainfactor反映的数值关系相同。也就是说，已知二者目标SIR差值和数据帧目标SIR取值的情况下，如何设置二者的gainfactor取值，是本领域技术人员容易实现的，这里就不再赘述。

RNC设置special burst和数据帧的gainfactor值后，将二者均配置到UE和NodeB上，UE和NodeB保存special burst和数据帧的gainfactor值。这里，由于需要UE支持对gainfactor的设置，而目前的部分终端不能实现gainfactor的设置，因此，需要终端上报自身是否支持gainfactor设置的能力，需要在现有协议基础上进行修改。具体地，对于多载波终端，支持gainfactor的设置作为强制要求，所有多载波终端必须支持，因此，对于多载波终端不需要额外上报是否支持gainfactor设置的能力；但对于N频点能力的UE，需要上报相应能力信息，具体可以在无线接入能力中利用废弃IE进行该能力上报，如下表所示：

其中，在UE specific capability Information LCR TDD中的取值SupportofGainFactor就是新增的能力上报项。

经过上述能力上报，RNC可以获知各个UE对于gainfactor设置的支持能力，对于支持gainfactor设置的UE，可以为其配置special burst和数据帧的gainfactor，从而UE可以利用二者的不同取值，确定special burst和数据帧的目标SIR差值。

另外目前的NBAP协议中仅规定了上行配置gainfactor，需取消限制，允许下行也可以配置gainfactor，仅需对IE“TFCS(Transport Format CombinationSet)”作澄清性的兼容性修改。

IE/Group Name	Presence	Range	IE Type andReference	Semantics Description
					CHOICE TFCS Values	M
＞Always Used				This choice is always made.

＞＞TFCS		1..<maxnoofTFCs>		The first instance of theparameter corresponds toTFCI zero，the second to 1 andso on.[TDD-The first entry(for TFCI0)should be ignored by thereceiver.]
					＞＞＞CTFC	M	9.2.1.18A
＞＞＞CHOICE GainFactors	C-PhysChan
					＞＞＞＞Signalled GainFactors
＞＞＞＞＞CHOICE Mode	M
					＞＞＞＞＞＞FDD
＞＞＞＞＞＞＞GainFactorβc	M		INTEGER(0..15)	For UL DPCCH or control partof PRACH；mapping inaccordance to[9]
					＞＞＞＞＞＞＞GainFactorβD	M	INTEGER(0..15)	For UL DPDCH or data part ofPRACH：mapping inaccordance to[9]
＞＞＞＞＞＞TDD
					＞＞＞＞＞＞＞GainFactorβ	M	iNTEGER(0..15)	For UL/DL DPCH in TDD；mapping in accordance to[20].
＞＞＞＞＞Reference TFCnr	O		INTEGER(0..3)	If this TFC is a reference TFC，this IE indicates the referencenumber.
					＞＞＞＞Computed GainFactors
＞＞＞＞＞Reference TFCnr	M		INTEGER(0..3)	Indicates the reference TFC tobe used to calculate the gainfactors for this TFC.
					＞Not Used			This choice shall never bemade by the CRNC and theNode B shall consider theprocedure as failed if it isreceived.

对于RRC协议中，同样需要取消下行配置gainfactor的限制，仅需对IE“Power Offset Information”作澄清性的兼容性修改。

Information Element/Groupname	Need	Multi	Type andreference	Semantics description
					CHOICE Gain Factors	MP
＞Signalled Gain Factors
					＞＞CHOICE mode
＞＞＞FDD
					＞＞＞＞Gain Factorβ_c	MP	Integer(0..15)	For UL DPCCH or control partof PRACH
＞＞＞TDD				(no data)
					＞＞Gain Factorβ_d	MP	Integer(0..15)	For UL DPDCH or data part ofPRACH and all uplink/downlinkchannels in TDD
＞＞Reference TFC ID	OP		Integer(0..3)	If this TFC is a reference TFC，in dicates the reference ID.
					＞Computed Gain Factors

＞＞Reference TFC ID	MP	Integer(0..3)	Indicates the reference TFC Idof the TFC to be used tocalculate the gain factors forthis TFC.In case of usingcomputed gain factors，at leastone signalled gain factor isnecessary for reference.
				Information Element/Groupname	Need	Multi	Type andreference	Semantics description
CHOICE mode	MP
				＞FDD
＞＞Power offset P p-m	OP	Integer(-5..10)	In dB.Power offset betweenthe last transmitted preambleand the control part of themessage(added to thepreamble power to receive thepower of the message controlpart)Needed only for PRACH
				＞TDD				(no data)

对于发送端，可以根据配置的special burst和数据帧的不同gainfactor来确定数据帧转入空闲期(special burst)需降低的发射功率，或由空闲期(specialburst)转入数据帧需提高的发射功率。

对于接收端，可以根据配置的special burst和数据帧的不同gainfactor来确定special burst和数据帧的目标SIR差值。

步骤102，对于发送端物理层，在空闲期内，连续发送special burst帧，并控制数据期和空闲期转换时的发射功率。

对于发送端，需要判断两个状态：数据帧→SB(special burst)帧；SB帧→数据帧。发送端需要的操作：

1)当由数据帧→SB帧时，即空闲期的第一个SB帧，发送端需降低发射功率，降低的幅度根据步骤101所配置的目标SIR差值确定。本实施例中，由高层配置的SB帧和数据帧的gainfacotr决定。如果网络端配了下行和上行CTFC的gain factor值，则发射special burst时使用CTFC＝0的gain factor值。其中，CTFC＝0即表示发送special burst下的相应配置。

2)当由SB→数据帧时，即数据期的第一个数据帧，发送端需提高发射功率，提高的幅度与前述降低的幅度相同，根据步骤101所配置的目标SIR差值确定。本实施例中，由高层配置的SB帧和数据帧的gainfacotr决定。提高的目的主要是保证数据恢复初期的接收性能。

上述操作中，根据目标SIR差值确定降低或提高发射功率的幅度的具体方式，属于本领域技术人员的常用技术手段，这里就不再赘述。

当进入稳定的空闲期和数据期后，仍然按照每帧中携带的TPC指令进行发射功率的调整。

步骤103，接收端物理层在检测到special burst后，以special burst的目标SIR进行功率控制。

接收端进行special burst的检测时，如前所述，检测special burst的特定序列，这样可以提高检测概率，降低对于目标SIR的要求。当检测到specialburst时，以special burst的目标SIR进行功率控制，即较低的目标SIR进行功率控制；当检测到数据帧时，以正常的目标SIR进行功率控制。

其中，special burst的目标SIR可以为：在数据帧的目标SIR基础上减去步骤101中设定的目标SIR差值；另外，考虑到当数据帧的目标SIR值较低时，计算结果可能低于SB帧最小目标SIR的情况，还可以采用如下方式计算special burst的目标SIR：

SIR_T arg et_SB＝max{SIR_T arg et_data-SIR_T arg et_data-SB，min_SB_SIR}

其中SIR_Target_SB为SB的目标SIR，SIR_Target_data为数据帧的目标SIR(由外环功控确定)，SIR_T arg et^data-SB为设定的数据帧与SB帧的目标SIR差值，min_SB_SIR为接收端SB的最小允许目标SIR，该min_SB_SIR为预先保存在终端和NodeB中的，并且各个接收端有各自的最小允许目标SIR，可以预先通过仿真或实测确定。

接收端除按照上述方式进行功率控制外，进一步与现有方式相同，进行TPC/SS解码，对于上行special burst的接收端，进一步根据信道估计进行下行EBB。

至此，本发明实施例中的special burst传输方法流程结束。上述方案中，空闲期间内连续发送special burst，从而可以保证功控、同步的性能，即使遇到深衰落(SIR远小于special burst要求的SIR_Target)造成special burst检测错误，接收端也不会误认为没有发送数据，而能够判断出接收错误，同样可以产生正确的TPC命令字，即指示提高功率，从而维持功控的收敛性；在空闲期结束、新数据开始时，以special burst与数据帧的目标SIR差值为基础，调整发射功率，相当于进行闭环功控，降低由于开环功控对网络造成的干扰；同时，本发明实施例实现简单，对于上下行同样适用；进一步地，specialburst以较小的功率进行发送，降低干扰，例如对于AMR，空闲期占50％；对于PS业务，空闲期占会占更大比例；对于只承载信令的ADPCH，空闲期占占90％以上，降干扰效果非常明显。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种TD-SCDMA系统中的special burst传输方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先设定special burst与数据帧的目标SIR差值为：

将确定的目标SIR差值配置给UE和NodeB。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述RNC将确定的目标SIR差值配置给UE和NodeB为：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述UE在无线接入能力信息中上报对于gainfactor的设置支持能力。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收端通过special burst的特定序列检测special burst帧。

6.根据权利要求1到5中任一所述的方法，其特征在于，接收端进行功率控制的special burst的目标SIR为：

数据帧的外环功控目标SIR减去所述目标SIR差值；

或者，SIR_Target_SB＝max{SIR_Target_data-SIR_Target_data-SB，min_SB_SIR}

其中，SIR_Target_SB为SB的目标SIR，SIR_Target_data为数据帧的外环功控目标SIR，SIR_Target_data-SB为所述目标SIR差值，min_SB_SIR为接收端special burst的最小允许目标SIR。