CN102932045B - 一种数据传输方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种数据传输方法和装置，用于CPC和CLTD模式同时生效的双天线系统中，该发送方法包括：当发射端不进行预编码时，两天线分时发送DPCCH的CPC图案，并当有数据业务需要发送时在发送DPCCH的CPC图案的天线上发送数据业务且DPCCH信号同时在该天线上发送；当发射端进行预编码时，按照AS模式中的预编码矩阵在两天线上同时发送编码后的DPCCH的CPC图案，当有数据业务需要发送时，数据信道和相应的控制信道按照AS模式中的预编码矩阵进行编码后在两天线上同时发送，且DPCCH信号同时在该天线上发送。采用本发明，可在CPC模式和CLTD模式同时生效的情况下，降低CLTD相对于单发的负增益问题。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种数据传输方法和装置
背景技术
随着无线通信技术的飞速发展，宽带码分多址(Wideband Code DivisionMultiple Access，WCDMA)作为第三代移动通信系统的主流技术之一，在全球范围内得到了广泛的研究和应用。为了减小包数据用户实时或非实时业务的物理控制信道或相关信令消息的开销，显著提升网络中长时间处在CELL_DCH状态的包数据用户数，让这些用户可以在短暂停止数据传输后很快恢复数据传输，在第三代伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)制定的Rel-7版本中引入了持续分组连接(Continuous Packet Connectivity，CPC)模式。
在CPC模式中，上行专用物理控制信道(Dedicated Physical Control Channel，DPCCH)的非连续传输被引入。上行在既没有增强专用物理数据信道(EnhancedDedicated Physical Data Channel，E-DPDCH)传输又没有上行链路高速专用物理控制信道(Uplink High-Speed Dedicated Physical Control Channel，HS-DPCCH)传输的情况下，会自动停止DPCCH的连续发送，按照节点B(NodeB)或基站(Base station)和用户设备/终端(User Equipment，UE)都已事先知道的图案(pattern)来断续发送，从而达到减小UE上行DPCCH带来的底噪抬高，减小DPCCH带来的信号冗余的目的。目前DPCCH常用的有1/4不连续传输(Discontinuous Transmission，DTX)循环图案(cycle pattern)和1/8DTX cyclepattern两种图案模式。如图1所示，以DPCCH的1/4DTX cycle pattern为例。其中，在DPCCH图案对应为图中横线填充的方格，其前和后分别有前缀(preamble，对应图中左斜线填充的方格)和后缀(postamble，对应图中右斜线填充的方格)。当UE有数据要传输时，则不必按图案传输，而是可以在任意时刻发起数据传输，同时DPCCH信号伴随数据传输一起发送。对于NodeB，其仅仅预先知道DPCCH的图案，并不知道UE何时发送数据。
另一方面，在3GPP技术中提供闭环发送分集(Closed Loop TransmitDiversity，CLTD)模式。应用CLTD技术能够获得阵列增益和分集增益，提高上行覆盖，通过降低邻区干扰增加小区容量。在CLTD模式中，NodeB需要通过信道估计，来确定使得接收信噪比最大的预编码矩阵，并且通过预编码控制指示(Precoding Control Indication，PCI)反馈给UE，然后UE应用该预编码矩阵对物理信道进行CLTD编码，来完成CLTD过程。如图2所示，为CLTD结构示意图，其中，预编码矩阵w1＝a1，w2＝a2ejθ，w3＝a2，w4＝-a1ejθ， 如图2所示中，CLTD的预编码模式为波束成形(BeamForming，BF)模式。
当CLTD和CPC模式同时生效并激活时，DPCCH仍然按照单天线发射模式产生CPC图案，然后进行CLTD预编码，从两个天线发送出去，NodeB在postamble处估计出PCI并在整个循环图案中保持。
NodeB能够准确地在CPC图案处进行PCI估计，但其他点无法准确进行PCI估计，使得PCI更新周期变长，为一个DTX cycle，不管数据在何时发起，性能都变差，特别在高移动速度和长DTX cycle下，CLTD负增益明显；若对NodeB进行DPCCH检测，则检测到DPCCH后可进行PCI估计，但此时PCI估计取决于DPCCH检测性能。这样PCI估计精度的损失让CLTD失去优势，出现负增益。
发明内容
本发明的多个方面，提供一种数据传输方法和装置。可在CPC模式和CLTD模式同时生效的情况下，降低CLTD相对于单发的负增益问题。
本发明的一方面，提供了一种数据发送方法，用于持续分组连接(CPC)和闭环发送分集(CLTD)模式同时生效的双天线系统中，所述方法包括：
当发射端不进行预编码时，两天线分时发送上行专用物理控制信道(DPCCH)的CPC图案，并当有数据业务需要发送时在发送DPCCH的CPC图案的天线上发送数据业务且DPCCH信号同时在该天线上发送；或
当发射端进行预编码时，按照天线选择(AS)模式中的预编码矩阵在两天线上同时发送编码后的DPCCH的CPC图案，当有数据业务需要发送时，数据信道和相应的控制信道按照AS模式中的预编码矩阵进行编码后在两天线上同时发送，且DPCCH信号同时在该天线上发送。
本发明的另一方面，还提供了一种数据接收方法，用于持续分组连接(CPC)和闭环发送分集(CLTD)模式同时生效的双天线系统中，所述方法包括：
当发射端不进行预编码时，接收端不进行预编码控制指示(PCI)估计，并按单发模式下CPC接收方式接收数据；
当发射端进行预编码时，接收端估计两天线的信噪比，按所述信噪比选择并反馈天线选择码本给发送端，并按单发模式下CPC接收方式接收数据。
本发明的另一方面，还提供了一种数据发射装置，用于持续分组连接(CPC)和闭环发送分集(CLTD)模式同时生效的双天线系统中，所述装置包括：
分时发送模块，用于当发射端不进行预编码时，两天线分时发送上行专用物理控制信道(DPCCH)的CPC图案，并当有数据业务需要发送时在发送DPCCH的CPC图案的天线上发送数据业务且DPCCH信号同时在该天线上发送；或/和，
同时发送模块，用于当发射端进行预编码时，按照天线选择(AS)模式中的预编码矩阵在两天线上同时发送编码后的DPCCH的CPC图案，当有数据业务需要发送时，数据信道和相应的控制信道按照AS模式中的预编码矩阵进行编码后在两天线上同时发送，且DPCCH信号同时在该天线上发送。
本发明的另一方面，还提供了一种数据接收装置，用于持续分组连接(CPC)和闭环发送分集(CLTD)模式同时生效的双天线系统中，所述装置包括：
分时接收模块，用于当发射端不进行预编码时，不进行预编码控制指示(PCI)估计，并按单发模式下CPC接收方式接收数据；或/和，
同时接收模块，用于当发射端进行预编码时，接收端估计两天线的信噪比，按所述信噪比选择并反馈天线选择码本给发送端，并按单发模式下CPC接收方式接收数据。
上述技术方案，可以在激活CPC模式的情况下可不用进行PCI估计，避免了PCI估计的精度损失和更新周期变长所带来的CLTD相对于单发的负增益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的DPCCH的1/4DTX cycle pattern的具体示意图；
图2是现有的CLTD结构示意图；
图2a是本发明实施例中的AS模式下的CLTD结构示意图；
图3是本发明实施例中的发射端采用不激活CLTD模式进行数据发送时的两个天线的CPC图案的一个具体示意图；
图4是本发明实施例中的发射端采用激活CLTD模式进行数据发送时的两个天线的CPC图案的一个具体示意图；
图5是本发明实施例中的数据发射装置的一个具体组成示意图；
图6是本发明实施例中的数据接收装置的一个具体组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的一个具体实施例中提供了一种数据发送方法，用于CPC和CLTD模式同时生效的双天线系统中，在该方法中：当发射端不进行预编码时(例如，在当前模式下不需要进行预编码时)，两天线分时(例如，在互不重叠的时间)发送DPCCH的CPC图案，并当有数据业务需要发送时在发送DPCCH的CPC图案的天线上发送数据业务且DPCCH信号同时在该天线上发送；当发射端进行预编码时(例如，在当前模式下需要进行预编码时)，按照AS模式中的预编码矩阵在两天线上同时发送编码后的DPCCH的CPC图案，当有数据业务需要发送时，数据信道和相应的控制信道按照AS模式中的预编码矩阵进行编码后在两天线上同时发送，且DPCCH信号同时在该天线上发送。
其中，AS模式是CLTD预编码模式中的一种，AS模式的码本
其中w1＝w4＝1，w2＝w3＝0；
其中w1＝w4＝0，w2＝w3＝1。
从如图2a所示的CLTD发送结构图中可以知道各信道如何发送信号(本发明实施例中CLTD发送结构图与图2的区别仅在于图2a中预编码为波束成型，如图2a所示，本例中则对应为天线选择(AS))，即DPCCH，DPDCH，E-DPCCH，E-DPDCH和HS-DPCCH经过扩频、叠加、加扰、预编码等处理后分往两根天线(发射天线1，2)上发；S-DPCCH则作为一路分往两根天线(发射天线1，2)上发。
其中，对应上述方法，图3和图4中示例了两种情况下的两个天线的CPC图案，图中每个子帧分为三小格。如图3所示，天线1和天线2的CPC图案为交替出现，即，在天线1的前4个子帧按CPC图案发送信号，在天线2的第二个4个子帧按CPC图案发送信号，在天线1的第三个4个子帧按CPC图案发送信号。如图4所示，则是天线1和天线2的CPC图案相同，两天线同时发送编码后的CPC图案。
进一步的，本方法还提供了CLTD转为激活工作状态，而将CPC模式去激活的过程，即当两天线分时发送DPCCH的CPC图案时，将激活CPC模式切换为去激活CPC模式，启动预编码，预编码启动初始时，发射端按约定的CLTD码本进行预编码和数据传输，预编码启动后，按CLTD模式进行数据传输；当两天线同时发送DPCCH的CPC图案时，将激活CPC模式切换为去激活CPC模式，同时重新定义PCI码本为CLTD码本，之后按CLTD模式进行数据传输。
相应于上述实施例，本发明还提供了一种数据接收方法，用于CPC和CLTD模式同时生效的双天线系统中，在该方法中：当发射端不进行预编码时，接收端不进行PCI估计，并按单发模式下CPC接收方式接收数据；当发射端进行预编码时，接收端估计两天线的信噪比，按所述信噪比选择天线选择码本，并将选定的天线选择码本反馈给发送端，并按单发模式下CPC接收方式接收数据。
在按信噪比选择天线选择码本时，可以确定天线选择码本为选择信噪比较大的天线传输信号。该天线选择码本则为[01](如，当选择天线1传输信号时)，[10](相应的为选择天线2传输信号)。
同样的，当CLTD转为激活工作状态，而将CPC模式去激活时，该方法还包括：当发射端将激活CPC模式切换为去激活CPC模式，并启动CLTD预编码时，启动初始时，接收端按照约定的CLTD码本求得无线信道衰落因子，根据得到的无线信道衰落因子计算出下个时刻需要使用的预编码矩阵，并反馈所述预编码矩阵对应的PCI，启动后，按CLTD模式进行数据传输；当发射端将激活CPC模式切换为去激活CPC模式，并重新定义的CLTD码本求得无线信道衰落因子，根据得到的无线信道衰落因子计算出下个时刻需要使用的预编码矩阵，并反馈所述预编码矩阵对应的PCI，之后按CLTD模式进行数据传输。
相应于上述方法，本发明实施例还提供了实现上述方法的装置。如图5所示，为本发明实施例中的数据发射装置2，用于CPC和CLTD模式同时生效的双天线系统中，装置2包括：分时发送模块20，用于当发射端不进行预编码时，两天线分时发送DPCCH的CPC图案，并当有数据业务需要发送时在发送DPCCH的CPC图案的天线上同时发送数据业务且DPCCH信号同时在该天线上发送；同时发送模块22，用于当发射端进行预编码时，按照AS模式中的预编码矩阵在两天线上同时发送编码后的DPCCH的CPC图案，当有数据业务需要发送时，数据信道和相应的控制信道按照AS模式中的预编码矩阵进行编码后在两天线上同时发送，且DPCCH信号同时在该天线上发送。在一个数据发射装置中，这两个模块可以同时存在，也可以只存在一个。
同样的，当CLTD转为正常工作状态，而将CPC模式去激活时，所述分时发送模块20，还用于将激活CPC模式切换为去激活CPC模式，启动CLTD预编码，启动初始时，按约定的CLTD码本进行预编码和数据发送，启动后，按CLTD模式进行数据传输。所述同时发送模块22，还用于将激活CPC模式切换为去激活CPC模式，同时重新定义PCI码本为CLTD码本，之后按CLTD模式进行数据发送。
如图6所示，为本发明实施例中的数据接收装置4，用于CPC和CLTD模式同时生效的双天线系统中，该装置4包括：分时接收模块40，用于当发射端不进行预编码时，不进行PCI估计，并按单发模式下CPC接收方式接收数据；同时接收模块42，用于当发射端进行预编码时，估计两天线的信噪比，按所述信噪比选择并反馈天线选择码本给发送端，并按单发模式下CPC接收方式接收数据。在一个数据接收装置中，这两个模块可以同时存在，也可以只存在一个。
同样的，当CLTD转为正常工作状态，而将CPC模式去激活时，所述分时接收模块40，还用于当发射端将激活CPC模式切换为去激活CPC模式，并启动CLTD预编码时，启动初始时，按照约定的CLTD码本求得无线信道衰落因子，根据得到的无线信道衰落因子计算出下个时刻需要使用的预编码矩阵，并反馈所述预编码矩阵对应的PCI，启动后，按CLTD模式进行数据传输；所述同时接收模块42，还用于当发射端将激活CPC模式切换为去激活CPC模式，并重新定义CLTD码本求得无线信道衰落因子，根据得到的无线信道衰落因子计算出下个时刻需要使用的预编码矩阵，并反馈所述预编码矩阵对应的PCI，之后按CLTD模式进行数据传输。
为进一步描述本发明实施例，以下将上述描述的各种情况对应为不同场景，分场景描述各种场景下的处理方式。
场景1，该场景中同时满足条件：1.CLTD模式生效；2.CPC模式生效；3.CPC激活。在场景1下可以有两种处理方式。
场景1的处理方式一：发射端(如，UE)不做CLTD预编码，以CPC DTXcycle为单位，两天线分时发送DPCCH CPC pattern，且两天线DPCCH序列相同，以DPCCH的1/4DTX cycle pattern为例，如图3所示；DPCCH CPC pattern在哪个天线上发送，数据业务也在哪个天线上发送。
而接收端(如，NodeB)不做PCI估计以及指示；由于发送端的两天线为分时发送，则接收端的NodeB可按单发模式(即按单天线发送模式)下的CPC接收，或者NodeB预先知道两天线分时发送的顺序，对单发模式下的CPC接收做优化。
场景1的处理方式二：发射端的两天线同时发送DPCCH CPC pattern，两天线的CPC图案相同但是发送DPCCH序列不同，即将DPCCH CPC pattern编码后进行发送；具体的编码方式，可以是正交可变长扩频码或空时发分集方式，以实现两天线发送的DPCCH序列可以相互区分。
如对于图4中示例的DPCCH的1/4DTX cycle pattern，DPCCH CPC pattern分别乘以两个正交的扩频码，得到两个正交的序列；或者做空时发射分集(SpaceTime Transmit Diversity，STTD)得到两正交的序列。
NodeB在两天线的pattern处(如postamble点)测量或估计出两天线各自的信噪比或信干比或信干噪比，比较两天线的所述测量或估计值，反馈天线选择码本。同时，由于本实施例中的此时的CLTD预编码模式为AS模式，在AS模式中还重新定义了碎形预编码控制指示信道(Fractional Precoding ControlIndication Channel，F-PCICH)信道上承载的PCI码本指示，只指示w1＝w4＝1w2＝w3＝0和w1＝w4＝0 w2＝w3＝1码本，或者用HS-SCCH(High-Speed PhysicalDownlink Shared Control Channel，高速物理层下行共享控制信道)order指示w1＝w4＝1 w2＝w3＝0和w1＝w4＝0 w2＝w3＝1码本。
同时，NodeB按单发模式下的CPC接收(本发明实施例中的单发CPC接收和单发唯一的不同是发端多发了S-DPCCH，收端用DPCCH和S-DPCCH作PCI估计)，同时进行PCI估计。
需要说明的是，PCI使用F-PCICH承载，在普通的CLTD时，PCI有四个，分别代表四组码本，而在本实施例中使用天线选择(AS)模式，PCI只有2个，分别代表2组码本。NodeB根据信号强度来确定码本后，用PCI值代表码本，然后通过映射，用F-PCICH承载。
场景2，该场景为在场景1下，CPC去激活。在场景2下也相应有两种处理方式。
场景2的处理方式一(对应场景1的处理方式一)：发射端(UE)启用CLTD非CPC发送方式，初始PCI为约定CLTD PCI，即进入场景2的初始状态时，UE采用约定PCI发送，NodeB按约定PCI解出无线信道衰落因子，根据得到的无线信道衰落因子计算出下个时刻需要使用的预编码矩阵，并反馈所述预编码矩阵对应的PCI，，之后按照CLTD模式传输。
场景2的处理方式二(对应场景1的处理方式二)：发射端(UE)启用CLTD非CPC发送方式，重新定义F-PCICH信道上承载的PCI码本，为CLTD码本，之后按照CLTD模式传输。
通过上述描述的实施例可知，在本发明实施例中，协调了在CPC和CLTD模式同时生效的双天线系统中，两个模式的工作状态，即要么不激活CLTD模式仅激活CPC模式，要么虽然激活CLTD模式但是按照AS模式中的预编码矩阵进行数据处理，这样就避免了PCI估计的精度损失和更新周期变长所带来的CLTD相对于单发的负增益。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (12)
1.一种数据发送方法，用于持续分组连接(CPC)和闭环发送分集(CLTD)模式同时生效的双天线系统中，其特征在于，所述方法包括：
当发射端不进行预编码时，两天线分时按照CPC图案发送上行专用物理控制信道(DPCCH)信号，并当有数据业务需要发送时在按照CPC图案发送DPCCH信号的天线上发送数据业务且DPCCH信号同时在该天线上发送；或
当发射端进行预编码时，按照天线选择(AS)模式中的预编码矩阵在两天线上同时按照编码后的CPC图案发送DPCCH信号，当有数据业务需要发送时，数据信道和相应的控制信道按照AS模式中的预编码矩阵进行编码后在两天线上同时发送，且DPCCH信号同时在该天线上发送。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当两天线分时按照CPC图案发送DPCCH信号时，将激活CPC模式切换为去激活CPC模式，启动CLTD预编码，启动初始时，发射端按约定的CLTD码本进行预编码和数据传输，启动后，按CLTD模式进行数据传输。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当两天线同时按照编码后的CPC图案发送DPCCH信号时，将激活CPC模式切换为去激活CPC模式，同时重新定义预编码控制指示(PCI)码本为CLTD码本，之后按CLTD模式进行数据传输。
4.一种数据接收方法，用于持续分组连接(CPC)和闭环发送分集(CLTD)模式同时生效的双天线系统中，其特征在于，所述方法包括：
当发射端不进行预编码时，接收端不进行预编码控制指示(PCI)估计，并按单发模式下CPC接收方式接收数据；
当发射端进行预编码时，接收端估计两天线的信噪比，按所述信噪比选择并反馈天线选择码本给发送端，并按单发模式下CPC接收方式接收数据。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当发射端将激活CPC模式切换为去激活CPC模式，并启动预编码时，启动初始时，接收端按照约定的CLTD码本求得无线信道衰落因子，根据得到的无线信道衰落因子计算出下个时刻需要使用的预编码矩阵，并反馈所述预编码矩阵对应的PCI，启动后，按CLTD模式进行数据传输。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当发射端将激活CPC模式切换为去激活CPC模式，并重新定义PCI码本时，所述接收端按重新定义的CLTD码本求得无线信道衰落因子，根据得到的无线信道衰落因子计算出下个时刻需要使用的预编码矩阵，并反馈所述预编码矩阵对应的PCI，之后按CLTD模式进行数据传输。
7.一种数据发射装置，用于持续分组连接(CPC)和闭环发送分集(CLTD)模式同时生效的双天线系统中，其特征在于，所述装置包括：
分时发送模块，用于当发射端不进行预编码时，两天线分时按照CPC图案发送上行专用物理控制信道(DPCCH)信号，并当有数据业务需要发送时在按照CPC图案发送DPCCH信号的天线上发送数据业务且DPCCH信号同时在该天线上发送；或，
同时发送模块，用于当发射端进行预编码时，按照天线选择(AS)模式中的预编码矩阵在两天线上同时按照编码后的CPC图案发送DPCCH信号，当有数据业务需要发送时，数据信道和相应的控制信道按照AS模式中的预编码矩阵进行编码后在两天线上同时发送，且DPCCH信号同时在该天线上发送。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述分时发送模块，还用于将激活CPC模式切换为去激活CPC模式，启动CLTD预编码，启动初始时，按约定的CLTD码本进行预编码和数据发送，启动后，按CLTD模式进行数据传输。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述同时发送模块，还用于将激活CPC模式切换为去激活CPC模式，同时重新定义PCI码本为CLTD码本，之后按CLTD模式进行数据发送。
10.一种数据接收装置，用于持续分组连接(CPC)和闭环发送分集(CLTD)模式同时生效的双天线系统中，其特征在于，所述装置包括：
分时接收模块，用于当发射端不进行预编码时，不进行预编码控制指示(PCI)估计，并按单发模式下CPC接收方式接收数据；或/和，
同时接收模块，用于当发射端进行预编码时，估计两天线的信噪比，按所述信噪比选择并反馈天线选择码本给发送端，并按单发模式下CPC接收方式接收数据。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，
所述分时接收模块，还用于当发射端将激活CPC模式切换为去激活CPC模式，并启动CLTD预编码时，启动初始时，按照约定的CLTD码本求得无线信道衰落因子，根据得到的无线信道衰落因子计算出下个时刻需要使用的预编码矩阵，并反馈所述预编码矩阵对应的PCI，启动后，按CLTD模式进行数据传输。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，
所述同时接收模块，还用于当发射端将激活CPC模式切换为去激活CPC模式，并重新定义PCI码本时，按重新定义CLTD码本求得无线信道衰落因子，根据得到的无线信道衰落因子计算出下个时刻需要使用的预编码矩阵，并反馈所述预编码矩阵对应的PCI，之后按CLTD模式进行数据传输。
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