CN103476131A - Cell_fach状态下的冲突避免方法、基站和终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种HSDPA系统CELL_FACH状态下的冲突避免方法、基站和终端,减少系统存在的时延,提高系统工作的效率。基站执行的方法包括:在激活独立HS-DPCCH传输时,基站通过HS-SCCH命令向用户终端发送激活独立HS-DPCCH传输的指令,该HS-SCCH命令中携带有基站为用户分配的签名信息和U-ITI,具有相同签名信息的用户的U-ITI不同,具有相同U-ITI的用户的签名信息不同;基站接收到用户终端发送的前导序列后,根据所述前导序列中包含的签名信息,确定一个U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI,通过AICH向所述用户终端中的一个或多个发送资源竞争成功用户集的U-ITI。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域,具体涉及一种高速下行链路分组接入(HSDPA)系统中CELL_FACH状态下的冲突避免方法、基站和终端。
背景技术
高速下行链路分组接入(HSDPA)是3GPP Release 5引入的增强型技术,旨在提高下行链路的传输速率,是对宽带码分多址(WCDMA)下行系统性能的增强和扩展。HSDPA通过引入基于软合并的下行混合重传(HARQ)机制、基于基站(NodeB)的下行调度以及与之前版本更加灵活的速率控制和高阶调制提高下行系统传输性能,使下行链路在单天线未配置多输入多输出(MIMO)条件下的最大峰值传输速率可以达到14.4兆每秒(Mbps)。
在HSDPA网络中,CELL_FACH(小区前向接入信道状态)是一种无线资源控制(Radio Resource Control,RRC)服务状态,本质上是用户的一种状态,用户在这种状态下只有有限的操作可以进行、只有有限的信道可以建立并使用。在Release 7之前,用户在CELL_FACH状态下不会配置专用物理信道,仅有随机接入信道(Radom Access Channel,RACH)(上行)和前向接入信道(Forward-link Access Channel,FACH)(下行)会在CELL_FACH下配置,以传输信令信息以及低速数据。Release 7中对CELL_FACH的下行进行了增强,主要定义了CELL_FACH中高速下行共享信道(High Speed Downlink Shared Channel,HS-DSCH)的传输,使CELL_FACH状态下用户可以传输高速下行业务数据。Release 8中对CELL_FACH的上行进行了增强,主要定义了CELL_FACH中公共增强专用信道(common Enhanced Dedicated Channel,common E-DCH)的传输,使CELL_FACH状态下用户可以传输高速上行业务数据。Release 8规定,CELL_FACH下高速专用物理控制信道 (High Speed Dedicated Control Channel,HS-DPCCH)的传输是由用户的上行数据进行激活的,即只有当用户在E-DCH上有业务数据时,HS-DPCCH才可以被激活进行传输。这样做会产生以下问题:
-当E-DCH有数据,而HS-DSCH上无数据时,传HS-DPCCH显然没有实际作用,造成资源浪费;
-当E-DCH无数据,而HS-DSCH上有数据时,不传HS-DPCCH会导致HS-DSCH的发送没有办法进行基于信道质量指示符(Channel Quality Indicator,CQI)的调度,以及根据HARQ的重传,使得HS-DSCH的传输效率下降。
-当E-DCH和HS-DSCH上均有数据时,HS-DSCH的实际调度和传输并不一定紧跟E-DCH的传输。因此,如果直接由用户的上行数据激活HS-DPCCH的传输,该HS-DPCCH上携带的CQI以及HARQ信息并不一定能准确反映HS-DSCH实际传输时的信道状况以及重传指示。
基于上述分析,目前在3GPP标准化的过程中提出CELL_FACH状态下的超增强功能,其中要求HS-DPCCH应该由下行数据本身的需求进行激活(即独立HS-DPCCH的激活),并且,从激活请示抵达用户到HS-DPCCH的实际发送之间的延时应尽可能短。
在激活独立HS-DPCCH传输时,首先由基站端通过高速共享控制信道(High Speed Shared Control Channel,HS-SCCH)order(命令)向用户发送基站为用户选取的签名作为激活独立HS-DPCCH传输的指令。注意,为确保由上行激活HS-DPCCH传输的用户与独立HS-DPCCH传输的用户间在资源上不会产生冲突,会将签名集合中的16个签名分为两个独立的部分,其中8个用于上行激活HS-DPCCH传输,另外8个用于激活独立HS-DPCCH传输。用户接收到该激活指令和相应签名指示后,将使用指示的签名与区分基站的前导扰码一同构成前导序列,并通过物理随机接入信道(PRACH)完成前导向基站的发送以及相关的前导功率递增过程。在整个前导序列发射过程中,用户保持发送的前导序列不变(即保持签名和前导扰码不变),直至基站成功接收前导并通过捕获指示信道(Acquisition Indicator Channel,AICH)向 用户发送用相同签名编码生成的捕获指示符(Acquisition Indicators,AI)和扩展捕获指示符(Extended Acquisition Indicators,EAI)。需要指出的是,基站会同时收到多个用户发来的前导序列,因此基站会将这些前导中的不同签名同时编码在AICH的AI域中进行发送。用户接收到该信息后,会将其中隐含的多个签名与用户本身使用的签名进行比对。若存在与自身使用相同的签名,则说明当前用户是该捕获指示符通知的用户之一,该用户即可使用EAI中指示的资源信息完成后续HS-DPCCH的发射;反之则说明当前用户不是该捕获指示符通知的用户,则该用户暂不能进行HS-DPCCH的发射。
上述过程中,基站为不同用户选择的签名可能产生重复,这样当基站通过AICH反馈捕获指示时,有可能会出现多个用户收到含有与自己签名相同的捕获指示符的情况,从而产生多个用户占用同一资源的冲突。Release 8中对如何协调这种冲突做了叙述。其规定的冲突避让的方法是,用户在无上行数据时创建一个虚拟数据包,其中数据包包头承载了用户的网络标识(E-DCH Radio Network Temporary Identifier,E-RNTI)。用户发送该虚拟数据包给基站,基站获得虚拟数据包后从包头获得所有需要进行服务的用户标识E-RNTI。随后基站从这些用户标识中随机挑选一个,并将该用户标识E-RNTI编码在下行E-AGCH(E-DCH Absolute Grant Channel,E-DCH绝对授权信道)中的CRC(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验)域中,通过E-AGCH发送给用户。用户在收到E-AGCH后会将CRC域中的标识与自己的用户标识进行比对。若比对成功,则说明该用户在当前的冲突避让中获得了优先权,可以进行后续HS-DPCCH的发射;反之则说明该用户在当前的冲突避让中竞争失败,暂时不能进行HS-DPCCH的发射。上述冲突避让过程将会增加系统处理流程与时延,进而导致系统工作效率的下降,因此有必要对HSDPA系统CELL_FACH状态下的冲突避免方法和实施意义进行讨论和探究。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种HSDPA系统CELL_FACH状态下的冲突避免方法、基站和终端,减少系统存在的时延,提高系统工作的效率。
为解决上述问题,本发明提供了一种CELL_FACH状态下的冲突避免方法,基站执行以下处理:
在激活独立高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)传输时,基站通过高速共享控制信道命令(HS-SCCH order)向用户终端发送激活独立HS-DPCCH传输的指令,该HS-SCCH order中携带有基站为用户分配的签名信息和用户临时组内标识信息(U-ITI),具有相同签名信息的用户的U-ITI不同,具有相同U-ITI的用户的签名信息不同;
基站接收到用户终端发送的前导序列后,根据所述前导序列中包含的签名信息,确定一个U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI,通过捕获指示信道(AICH)向所述用户终端中的一个或多个发送资源竞争成功用户集的U-ITI。
进一步地,所述该HS-SCCH order中携带有基站为用户分配的签名信息和U-ITI,包括:
采用所述HS-SCCH order中用于指示指令内容的比特位承载所述签名信息;采用所述HS-SCCH order中用于指示指令类型和/或扩展指令类型的比特位承载所述U-ITI。
进一步地,所述基站采用以下方式为用户分配签名信息和U-ITI:
基站为用户分配初始签名,如果使用所述初始签名的用户集未满额,则将该初始签名作为该用户的签名,采用所述用户集中用户个数的二进制数作为所述用户的U-ITI。
进一步地,所述基站接收到用户终端发送的前导序列后,根据所述前导序列中包含的签名信息,确定一个U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI,包括:
在预设时间内,如果基站接收到一个前导序列,则从该前导序列中包含的签名信息对应的一组具有相同签名信息不同U-ITI的用户集中随机挑选出一个用户对应的U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI;
在预设时间内,如果基站接收到多个前导序列,则选择使用上述前导序 列中签名的但具有相同U-ITI用户数最多的用户集作为资源竞争成功的用户集;如果用户数量最多的有多组,则随机选择一组用户作为资源竞争成功的用户集。
进一步地,所述通过AICH向所述用户终端中的一个或多个发送资源竞争成功用户集的U-ITI,包括:采用所述AICH中一个接入时隙内的连续比特位承载所述U-ITI,向所述用户终端中的一个或多个发送,所述连续比特位的数量与所述HS-SCCH order中用于承载U-ITI的比特位数量相同。
为解决上述问题,本发明还提供了一种CELL_FACH状态下的冲突避免方法,终端执行以下处理:
用户终端接收基站发送的高速共享控制信道命令(HS-SCCH order),获取激活独立高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)传输的指令,并从中获取基站为本用户分配的签名信息和用户临时组内标识信息(U-ITI);
用户终端使用所述签名信息与前导扰码生成前导序列,并向基站发送;
用户终端接收基站发送给本终端的捕获指示信道(AICH),从中获取资源竞争成功用户集的U-ITI,对比本用户的U-ITI,如果相同,则用户终端准备HS-DPCCH的发送。
进一步地,用户终端接收基站发送给本终端的AICH,从中获取资源竞争成功用户集的U-ITI,对比本用户的U-ITI,如果不相同,则用户终端暂不能进行HS-DPCCH的发射。
进一步地,所述用户终端接收基站发送的HS-SCCH order,获取激活独立HS-DPCCH传输的指令,并从中获取基站为本用户分配的签名信息和U-ITI,包括:
从所述HS-SCCH order中用于指示指令内容的比特位获取基站为用户分配的签名信息;从所述HS-SCCH order中用于指示指令类型和/或扩展指令类型的比特位中获取所述U-ITI。
进一步地,所述用户终端接收基站发送给本终端的AICH,从中获取资 源竞争成功用户集的U-ITI,包括:
从所述AICH中一个接入时隙内的连续比特位中获取所述U-ITI。
为解决上述问题,本发明还提供了一种CELL_FACH状态下实现冲突避免的基站,包括第一模块和第二模块,其中:
所述第一模块,用于在激活独立高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)传输时,通过高速共享控制信道命令(HS-SCCH order)向用户终端发送激活独立HS-DPCCH传输的指令,该HS-SCCH order中携带有基站为用户分配的签名信息和用户临时组内标识信息(U-ITI),具有相同签名信息的用户的U-ITI不同,具有相同U-ITI的用户的签名信息不同;
所述第二模块,用于接收到用户终端发送的前导序列后,根据所述前导序列中包含的签名信息,确定一个U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI,通过捕获指示信道(AICH)向所述用户终端中的一个或多个发送资源竞争成功用户集的U-ITI。
进一步地,所述第一模块采用以下方式在所述该HS-SCCH order中携带基站为用户分配的签名信息和U-ITI,包括:
采用所述HS-SCCH order中用于指示指令内容的比特位承载基站为用户分配的签名信息;采用所述HS-SCCH order中用于指示指令类型和/或扩展指令类型的比特位承载所述U-ITI。
进一步地,所述基站还包括分配模块,用于采用以下方式为用户分配签名信息和U-ITI:
为用户分配初始签名,如果使用所述初始签名的用户集未满额,则将该初始签名作为该用户的签名,采用所述用户集中用户个数的二进制数作为所述用户的U-ITI。
进一步地,所述第二模块接收到用户终端发送的前导序列后,根据所述前导序列中包含的签名信息,确定一个U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI,包括:
所述第二模块在预设时间内如果接收到一个前导序列,则从该前导序列中包含的签名信息对应的一组具有相同签名信息不同U-ITI的用户集中随机挑选出一个用户对应的U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI;
所述第二模块在预设时间内如果接收到多个前导序列,则选择使用上述前导序列中签名的但具有相同U-ITI用户数最多的用户集作为资源竞争成功的用户集;如果用户数量最多的有多组,则随机选择一组用户作为资源竞争成功的用户集。
进一步地,所述第二模块通过AICH向所述用户终端中的一个或多个发送资源竞争成功用户集的U-ITI,包括:
所述第二模块采用所述AICH中一个接入时隙内的连续比特位承载所述U-ITI,向所述用户终端中的一个或多个发送,所述连续比特位的数量与所述HS-SCCH order中用于承载U-ITI的比特位数量相同。
为解决上述问题,本发明还提供了一种CELL_FACH状态下实现冲突避免的终端,包括获取模块、前导序列生成模块和判断模块,其中:
所述获取模块,用于接收基站发送的高速共享控制信道命令(HS-SCCH order),获取激活独立高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)传输的指令,并从中获取基站为本用户分配的签名信息和用户临时组内标识信息(U-ITI);
所述前导序列生成模块,用于使用所述签名信息与前导扰码生成前导序列,并向基站发送;
所述判断模块,用于接收基站发送给本终端的捕获指示信道(AICH),从中获取资源竞争成功用户集的U-ITI,对比本用户的U-ITI,如果相同,则用户终端准备HS-DPCCH的发送。
进一步地,所述获取模块获取基站为本用户分配的签名信息和U-ITI,包括:
所述获取模块从所述HS-SCCH order中用于指示指令内容的比特位获取基站为用户分配的签名信息;从所述HS-SCCH order中用于指示指令类型和 /或扩展指令类型的比特位中获取所述U-ITI。
进一步地,所述判断模块获取资源竞争成功用户集的U-ITI,包括:
所述判断模块从所述AICH中一个接入时隙内的连续比特位中获取所述U-ITI。
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
本方法可以在HSDPA系统CELL_FACH状态下实施激活独立HS-DPCCH传输时,通过基站将避免用户间资源冲突所需的目标用户临时组内标识信息分阶段发送给用户端。目标用户在接收到自己的标识信息后,即可利用AICH中指示的相应资源完成HS-DPCCH的发射;而其他使用相同签名却与该标识不匹配的用户在接收到该标识后,则不能进行HS-DPCCH的发射,从而省略了冲突避让过程,达到避免冲突的目的。发明通过新增U-ITI信息,并对已有HS-SCCH order和AICH信道结构进行扩展和调整来承载U-ITI,避免对协议的较大改动。通过基站端在使用不同签名的用户集中合理的分配和挑选U-ITI,以及相应用户对接收到的AICH中信息的不同响应,避免冲突避让的周期,缩短系统处理流程,减少系统存在的时延,提高系统工作的效率。
附图说明
图1为实施例1流程图;
图2为基站装置示意图;
图3为实施例2流程图;
图4为终端装置示意图;
图5为现有技术中AICH的帧结构和时隙结构示意图;
图6为拓展和调整后AICH信道的填充示意图;
图7为基站确定使用不同签名的不同用户U-ITI以及基站确定竞争成功 用户集U-ITI的示意图;
图8为基站为用户分配签名和U-ITI的流程图;
图9为基站确定竞争成功使用不同签名的用户集U-ITI的流程图;
图10为实施过程的时序示意图;
图11为实施过程的总体流程图;
图12为用户对接收到HS-SCCH order中信息的处理流程图;
图13为用户对接收到的AICH中信息的响应的流程图。
具体实施方式
要提高冲突避让过程中的系统工作效率,本发明考虑基站端除向用户发送为其选取的签名作为激活HS-DPCCH传输的指令外,还向用户发送额外信息以避免冲突发生。在本文中该额外信息为基站为该用户临时分配的标识,用以作为该用户在所有使用上述签名的用户集合中的组内索引,本文中将此标识称为“用户临时组内标识”,简称U-ITI(UE Internal Temporary Identifier),但是,采用其他名称并不影响本发明的应用。此后,基站端在反馈相应捕获指示信息以及签名信息的同时,还应反馈竞争成功用户集的用户临时组内标识,以同时指定多个使用不同签名的用户进行HS-DPCCH的发射,从而避免冲突避让过程。
在选择承载该用户临时组内标识的信道方面,主要有两种实施方式,一种是开发用于承载用户临时组内标识的新信道,另一种是复用目前协议中已经存在的信道进行用户临时组内标识的传输。由于设计新信道开销较大并且涉及到对协议的大幅度改动,因此本文主要基于第二种实施方式,即通过对现有信道格式的拓展和调整作为承载用户临时组内标识的信道。基站将分配给各用户的临时组内标识和竞争成功用户集的临时组内标识通过物理信道分别在两个阶段发送到用户端,从而达到避免冲突的效果,进而省略冲突避让过程、减少系统的处理时延。
通过对标准中所有信道的评估,本文认为利用高速共享控制信道(High Speed Shared Control Channel HS-SCCH)order和捕获指示信道(Acquisition Indicator Channel,AICH)分别作为承载上述额外信息的信道是比较合适的候选。参考文献:HS-SCCH order见3GPP TS25.212 v11.0.0,4.6C部分;AICH见3GPP TS25.211 v11.0.0,5.3.3.7部分。利用已有的HS-SCCH order和AICH信道结构加以扩展和调整在两个阶段分别承载用于避免用户间资源冲突所需的目标用户临时组内标识信息,可以减少对现有系统的影响。HS-SCCH order和AICH中未被使用比特域可以考虑用来承载上述两阶段的用户临时组内标识发射。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
实施例1
本实施例介绍用于HSDPA系统CELL_FACH状态下的冲突避免方法,基站侧执行的处理,如图1所示,包括以下步骤:
步骤110,在激活独立HS-DPCCH传输时,基站通过HS-SCCH order向用户终端发送激活独立HS-DPCCH传输的指令,该HS-SCCH order中携带有基站为用户分配的签名信息和用户临时组内标识信息(U-ITI),基站为具有相同签名信息的用户分配不同的U-ITI,且需保证具有相同U-ITI的用户的签名信息不同;
该U-ITI用于避免用户间资源冲突。通过HS-SCCH order承载U-ITI的具体实现参见实施例3的描述。基站最多为32个具有相同签名的用户分配不同的U-ITI。具体分配方法参见实施例5的描述。
本文所述签名信息包括签名、签名索引或签名标识,根据承载该签名信息的比特位的多少确定如何承载,如果承载的是签名索引或标识,则接收方可根据该索引或标识确定相应签名。
步骤120,基站接收到用户终端发送的前导序列后,根据所述前导序列中包含的签名信息,确定一个U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI,通过AICH向所述用户终端中的一个或多个(两个以上)发送资源竞争成功用户 集的U-ITI,用以指定多个使用不同签名的用户进行HS-DPCCH的发射。
如何选择资源竞争成功用户集,参见实施例6的描述。如何通过AICH发送资源竞争成功用户集的U-ITI参见实施例4的描述。
通过上述方法,可以在系统实施CELL_FACH状态下激活独立HS-DPCCH传输时,避免由于用户签名码字的选择重复而产生的用户间资源冲突,并且基于现有流程实现,无需增加额外交互,大大提高了冲突避免的效率。
实现上述方法的基站如图2所示,包括第一模块和第二模块,其中:
该第一模块,用于在激活独立HS-DPCCH传输时,通过HS-SCCH order向用户终端发送激活独立HS-DPCCH传输的指令,该HS-SCCH order中携带有基站为用户分配的签名信息和U-ITI,具有相同签名信息的用户的U-ITI不同,具有相同U-ITI的用户的签名信息不同;
该第二模块,用于接收到用户终端发送的前导序列后,根据该前导序列中包含的签名信息,确定一个U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI,通过AICH向所述用户终端中的一个或多个发送资源竞争成功用户集的U-ITI。
具体地,该第一模块采用HS-SCCH order中用于指示指令内容的比特位承载基站为用户分配的签名信息;采用HS-SCCH order中用于指示指令类型和/或扩展指令类型的比特位承载所述U-ITI。第二模块采用AICH中一个接入时隙内的连续比特位承载所述U-ITI,该连续比特位的数量与HS-SCCHorder中用于承载U-ITI的比特位数量相同。
优选地,该基站还包括分配模块,用于采用以下方式为用户分配签名信息和U-ITI:为用户分配初始签名,如果使用所述初始签名的用户集未满额,则将该初始签名作为该用户的签名,采用所述用户集中用户个数的二进制数作为所述用户的U-ITI。
所述第二模块在预设时间内如果接收到一个前导序列,则从该前导序列中包含的签名信息对应的一组具有相同签名信息不同U-ITI的用户集中随机挑选出一个用户对应的U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI;所述第二模块在预设时间内如果接收到多个前导序列,则选择使用上述前导序列中签名 的但具有相同U-ITI用户数最多的用户集所对应的U-ITI作为资源竞争成功的用户集;如果用户数量最多的有多组,则随机选择一组用户作为资源竞争成功的用户集。
实施例2
本实施例介绍用于HSDPA系统CELL_FACH状态下的冲突避免方法,终端侧执行的处理,如图3所示,包括以下步骤:
步骤210,用户终端接收基站发送的HS-SCCH order,获取激活独立HS-DPCCH传输的指令,并从中获取基站为用户分配的签名信息和U-ITI;
步骤220,用户终端使用该签名信息与前导扰码生成前导序列,并向基站发送;
步骤230,用户终端接收基站发送给本终端的AICH,从中获取资源竞争成功用户集的U-ITI,对比本用户的U-ITI,如果相同,则用户终端准备HS-DPCCH的发送(使用AICH中指示的资源进行HS-DPCCH的发射)。
如果收到的U-ITI与本用户的U-ITI不相同,则该用户暂不能进行HS-DPCCH的发射。
实现上述方法终端如图4所述,包括获取模块、前导序列生成模块和判断模块,其中:
该获取模块,用于接收基站发送的HS-SCCH order,获取激活独立HS-DPCCH传输的指令,并从中获取基站为本用户分配的签名信息和U-ITI;
该前导序列生成模块,用于使用所述签名信息与前导扰码生成前导序列,并向基站发送;
该判断模块,用于接收基站发送给本终端的AICH,从中获取资源竞争成功用户集的U-ITI,对比本用户的U-ITI,如果相同,则用户终端准备HS-DPCCH的发送。
上述获取模块从所述HS-SCCH order中用于指示指令内容的比特位获取 基站为用户分配的签名信息;从所述HS-SCCH order中用于指示指令类型和/或扩展指令类型的比特位中获取所述U-ITI。
上述判断模块从所述AICH中一个接入时隙内的连续比特位中获取所述U-ITI。
实施例3
本实施例介绍如何通过HS-SCCH order携带签名信息和U-ITI。
HS-SCCH order是基站通过HS-SCCH信道向用户发送的相关指令,其不与任何具体的下行数据相关联。表1是现有协议中HS-SCCH order的比特分配示意表。现有技术中,HS-SCCH order共有24比特。其中有16比特用于承载指示特定用户在网络内的用户标识信息(HS-DSCH Radio Network Identifier,H-RNTI)。另外8比特用于承载指令信息,其中,有2比特用于指示拓展指令类型,3比特用于指示基本指令类型(表1中的指令类型);而剩下的3比特则用于指示具体指令内容。在现有CELL_FACH状态下,由于没有配置多载波操作,并且激活独立HS-DPCCH传输的前提是用户已经进入不连续收发状态,因此HS-SCCH order原先用于多载波激活/去激活操作以及不连续收发激活/去激活操作的该8比特信息在当前考虑的背景下将不会被上述功能所使用。这8比特中的3比特可以用来向用户指示激活独立HS-DPCCH传输中对应的8个签名信息,剩余5比特则未被使用。
表1现有HS-SCCH order的比特分配示意表
比特域名称 | 比特标识 |
拓展指令类型 | Xeodt,1,Xeodt,2 |
指令类型 | Xodt,1,Xodt,2,Xodt,3 |
指令 | Xord,1,Xord,2,Xord,3 |
用户标识 | Xue,1,Xue,2,…,Xue,16 |
表2和表3分别是拓展和调整后的HS-SCCH order的填充示意以及order指示U-ITI的具体比特映射示意。在本实施例中,HS-SCCH order中用于指 示特定用户的H-RNTI信息保持不变,依旧占用原来的16个比特。而剩余的在目前考虑背景下未被使用的8个比特中,其中用于指示具体指令内容的3比特将用来向用户指示激活独立HS-DPCCH传输中对应的签名信息,而剩余指示指令类型和扩展指令类型的5比特在本实施例中全部用于承载U-ITI信息。基站通过HS-SCCH order可以通知特定用户被分配到的U-ITI信息。
表2拓展后的HS-SCCH order的比特分配示意表
表3对HS-SCCH order指示U-ITI的具体比特映射示意表
如上所述,U-ITI信息可以占用5比特,通过该U-ITI信息可同时对25=32个分配相同签名的用户进行标识。在其他实施例中,不排除U-ITI信息少于5比特的情况,例如HS-SCCH order中的比特位要另作他用。U-ITI占用的比特范围为1≤U-ITI的比特位≤5。
实施例4
本实施例介绍如何通过AICH携带U-ITI。
AICH信道是一种基站向用户端传输前导捕获指示符AI以及扩展指示符EAI的下行物理信道。用户通过AI和EAI信息可以获得基站验证的签名以及在签名验证通过后需要分配的上行发射资源。图5是现有技术中AICH的帧结构和时隙结构示意。现有协议中AICH的扩频因子为256,其基本组成单元是接入时隙,每个接入时隙包含有两个常规时隙。AICH由连续15个接入时隙构成。每一个接入时隙含有40比特,且又由两部分构成。一部分承载32比特的AI信息,另一含有8比特的部分目前协议中没有对其发射做出规定,处于空闲状态。
图6,以及表4和表5为本实施例对AICH信道结构包括其U-ITI域的拓展填充和具体比特映射示意。在本实施例中,原有AICH中的32比特信息不变,而在未被使用的8个比特中使用连续5比特来承载发明中所述的U-ITI信息,该5比特可以是与原有32比特信息相邻的5比特,如图4所示。基站通过AICH可以完成向用户端发送竞争成功用户对应的U-ITI。
表4拓展后的AICH中的U-ITI域的填充示意表
比特域名称 | 比特标识 | 承载内容 |
U-ITI域 | a32,a33,a34,a35,a36 | 竞争成功用户集U-ITI |
表5拓展后的AICH信道中U-ITI域的具体比特映射示意表
实施例5
本实施例介绍基站如何为用户分配U-ITI。
基站可根据与当前用户分配相同签名的用户集的规模确定为当前用户分配的U-ITI:如果被分配使用签名Sigk的用户集未满额,如已存在m(0≤m<32)个用户,则基站将m的二进制数作为当前用户的U-ITI,分配给该当前用户;如果被分配使用签名Sigk的用户集中已满额,如存在32个用户,则基站尝试为用户分配其他签名。如果所有签名的用户集都已满额,则基站不为该用户分配签名和U-ITI。
如图7所示,在本实施例中,基站以矩阵形式管理分配给用户的签名和U-ITI。当基站为某一个具有激活独立HS-DPCCH传输需求的用户选定某个签名后,基站会首先检查使用该签名的用户是否已经达到限额(例如32);若未达限额,则基站将用户添至该签名对应的用户集中,并按顺序为用户分配U-ITI;若已达限额,则基站可以尝试为用户分配其他签名。若该矩阵已被填满,则基站不为该用户分配签名和U-ITI。图7中每个圆圈代表一个用户。例如为某用户分配了签名为1,图中签名信息为1对应的U-ITI目前只占用了29个,则基站可以将U-ITI为29分配给该用户。
图8为基站为用户分配签名和U-ITI的流程图,本示例以满额为32为例进行说明,包括以下处理步骤:
步骤310,在HSDPA的CELL_FACH状态下,对于具有激活独立HS-DPCCH传输要求的用户,基站首先随机为用户分配一个初始签名;
步骤320,判断该初始签名对应用户集是否已满即用户是否达到限额,如果已满,则执行步骤330,否则执行步骤340;
步骤330,该签名对应用户集中已有32个用户,基站尝试为该用户分配其他的初始签名,返回步骤320;
为该用户分配的初始签名对应的用户集应该为未满额的用户集,如果无未满额用户集,则基站将不为该用户分配U-ITI,也不会将步骤310中分配的签名发送给用户。
步骤340,该初始签名对应用户集中用于未达32个,则将该初始签名作 为该用户的签名,根据该签名对应用户集中用户的个数确定该用户的U-ITI:如果用户集中已含m个用户,则将该m对应的二进制数作为该用户的U-ITI;
步骤350,基站将上述分配的签名和U-ITI填充入HS-SCCH order中的相应区域。
实施例6
本实施例介绍如何选择资源竞争成功用户集。
基站根据相同U-ITI对应的具有不同签名的用户个数以及随机竞争原则确定竞争成功用户集。例如如果有多组具有相同U-ITI不同签名的用户,则基站选择用户数量最多的一组用户作为资源竞争成功用户集,如果用户数量最多的有多组,则随机选择一组用户作为资源竞争成功用户集。
以图7所示矩阵进行说明,当矩阵中具有相同U-ITI的用户数最多的用户集仅有一个时,基站直接确定该U-ITI作为竞争成功的用户集U-ITI。若矩阵中具有相同U-ITI的用户数最多的用户集多于一个时,基站将从上述多个U-ITI中随机选出一个作为竞争成功用户集U-ITI,如图7所示,图中U-ITI为0、1、2、3时对应的四组用户的用户数相同,则随机选择U-ITI为2对应的一组用户作为竞争成功的用户集。
图9为基站确定竞争成功使用不同签名的用户集U-ITI的流程图。如图7所示,包括以下处理步骤:
步骤410,基站接收用户端发来的前导序列;
步骤420,在预设时间内,判断基站端是否仅检测到一个前导序列,如果是,执行步骤430,否则执行步骤440;
上述预设时间是以接入时隙为单位的周期。在预设时间内,基站可能收到一个或多个用户发送的前导序列。
步骤430,基站端仅检测到一个前导序列,基站从该前导序列使用的签名信息对应的一组具有相同签名信息不同U-ITI的用户集中随机挑选出一个用户对应的U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI,执行步骤470;
步骤440,基站端检测到多个前导序列,基站选出使用上述前导序列中签名的但具有相同U-ITI用户数最多的用户集所对应的U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI;
例如分别收到用户a、用户b和用户c发送的前导序列,用户a使用的签名信息为1、用户b使用的签名信息为4、用户c使用的签名信息为7,在所有使用签名信息1、4、7的用户中,将具有相同U-ITI的用户按照不同的U-ITI分为多组,从该多组U-ITI对应的用户中选择用户数最多的一组,将该组用户作为资源竞争成功用户集,该U-ITI为资源竞争成功用户集的U-ITI。
步骤450,选出的U-ITI是否仅有一个,如果是,执行步骤470,否则执行步骤460;
步骤460,选出的U-ITI含有多个,基站从上述多个U-ITI中随机选出一个,执行步骤470;
步骤470,基站将选出的U-ITI填充至AICH信道的相应区域。
应用示例
本实施例描述冲突避免方法的整体流程,图10为时序示意图,当存在具有激活独立HS-DPCCH传输需求的用户时,基站利用HS-SCCH order向用户发送分配的签名信息(如签名索引)和U-ITI;用户利用分配的签名进行前导的传输;基站接收到前导后确定U-ITI并通过AICH联同签名一同下发,以激活相应多个用户的HS-DPCCH传输。如图11所示,包括以下处理步骤:
步骤510,在HSDPA的CELL_FACH状态下,对于具有激活独立HS-DPCCH传输要求的用户,基站为其分配签名信息和U-ITI;
步骤520,基站利用HS-SCCH order向用户端发送分配的签名信息和U-ITI;
步骤530,用户若检测到发送给自己的HS-SCCH order中含有激活独立HS-DPCCH传输的签名信息和U-ITI信息,则在本地记录该U-ITI信息,使用该签名与识别基站的前导扰码一同构成前导序列,完成前导序列向基站的 发送以及相关的前导功率递增试探过程,并在过程中保持使用的签名不变;
步骤540,基站接收相应前导,根据接收到的签名和网络状况确定竞争成功用户集的U-ITI;
步骤550,基站利用AICH向用户端下发签名、资源指示以及确定的竞争成功用户集的U-ITI信息;
步骤560,用户根据自身记录的U-ITI与使用的签名完成对接收到的AICH中信息的不同响应。
图12为用户对接收到HS-SCCH order中信息的处理流程图。如图12所示,包括以下处理步骤:
步骤610,用户成功接收到HS-SCCH order中传送给自身的签名信息和U-ITI信息;
步骤620,用户使用收到的签名与前导扰码一同构成前导序列并向基站发送,并在过程中保持使用的签名不变;
步骤630,用户在本地记录HS-SCCH order中承载的U-ITI信息。
图13为用户对接收到的AICH中信息的响应的流程图。如图13所示,包括以下处理步骤:
步骤710,用户成功接收到AICH中的签名信息和U-ITI信息;
步骤720,用户检测接收的AICH中是否存在与自身使用签名相互匹配的签名,即该AICH是否为发送给自己的AICH,如果是,执行步骤730,否则执行步骤750;
步骤730,用户将接收的AICH中的U-ITI信息与上述自身记录的U-ITI进行比对,若比对成功,则转至步骤740,若比对失败,则转至步骤750;
步骤740,该用户可以使用AICH中指定的资源进行后续HS-DPCCH的发射;
步骤750,该用户暂不能使用AICH中指定的资源进行后续HS-DPCCH的发射。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成,所述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (17)
1.一种CELL_FACH状态下的冲突避免方法,基站执行以下处理:
在激活独立高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)传输时,基站通过高速共享控制信道命令(HS-SCCH order)向用户终端发送激活独立HS-DPCCH传输的指令,该HS-SCCH order中携带有基站为用户分配的签名信息和用户临时组内标识信息(U-ITI),具有相同签名信息的用户的U-ITI不同,具有相同U-ITI的用户的签名信息不同;
基站接收到用户终端发送的前导序列后,根据所述前导序列中包含的签名信息,确定一个U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI,通过捕获指示信道(AICH)向所述用户终端中的一个或多个发送资源竞争成功用户集的U-ITI。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述该HS-SCCH order中携带有基站为用户分配的签名信息和U-ITI,包括:
采用所述HS-SCCH order中用于指示指令内容的比特位承载所述签名信息;采用所述HS-SCCH order中用于指示指令类型和/或扩展指令类型的比特位承载所述U-ITI。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述基站采用以下方式为用户分配签名信息和U-ITI:
基站为用户分配初始签名,如果使用所述初始签名的用户集未满额,则将该初始签名作为该用户的签名,采用所述用户集中用户个数的二进制数作为所述用户的U-ITI。
4.如权利要求1或2或3所述的方法,其特征在于:
所述基站接收到用户终端发送的前导序列后,根据所述前导序列中包含的签名信息,确定一个U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI,包括:
在预设时间内,如果基站接收到一个前导序列,则从该前导序列中包含的签名信息对应的一组具有相同签名信息不同U-ITI的用户集中随机挑选出一个用户对应的U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI;
在预设时间内,如果基站接收到多个前导序列,则选择使用上述前导序列中签名的但具有相同U-ITI用户数最多的用户集作为资源竞争成功的用户集;如果用户数量最多的有多组,则随机选择一组用户作为资源竞争成功的用户集。
5.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:
所述通过AICH向所述用户终端中的一个或多个发送资源竞争成功用户集的U-ITI,包括:
采用所述AICH中一个接入时隙内的连续比特位承载所述U-ITI,向所述用户终端中的一个或多个发送,所述连续比特位的数量与所述HS-SCCHorder中用于承载U-ITI的比特位数量相同。
6.一种CELL_FACH状态下的冲突避免方法,终端执行以下处理:
用户终端接收基站发送的高速共享控制信道命令(HS-SCCH order),获取激活独立高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)传输的指令,并从中获取基站为本用户分配的签名信息和用户临时组内标识信息(U-ITI);
用户终端使用所述签名信息与前导扰码生成前导序列,并向基站发送;
用户终端接收基站发送给本终端的捕获指示信道(AICH),从中获取资源竞争成功用户集的U-ITI,对比本用户的U-ITI,如果相同,则用户终端准备HS-DPCCH的发送。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于:
用户终端接收基站发送给本终端的AICH,从中获取资源竞争成功用户集的U-ITI,对比本用户的U-ITI,如果不相同,则用户终端暂不能进行HS-DPCCH的发射。
8.如权利要求6或7所述的方法,其特征在于:
所述用户终端接收基站发送的HS-SCCH order,获取激活独立HS-DPCCH传输的指令,并从中获取基站为本用户分配的签名信息和U-ITI,包括:
从所述HS-SCCH order中用于指示指令内容的比特位获取基站为用户分配的签名信息;从所述HS-SCCH order中用于指示指令类型和/或扩展指令类型的比特位中获取所述U-ITI。
9.如权利要求6或7所述的方法,其特征在于:
所述用户终端接收基站发送给本终端的AICH,从中获取资源竞争成功用户集的U-ITI,包括:
从所述AICH中一个接入时隙内的连续比特位中获取所述U-ITI。
10.一种CELL_FACH状态下实现冲突避免的基站,包括第一模块和第二模块,其中:
所述第一模块,用于在激活独立高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)传输时,通过高速共享控制信道命令(HS-SCCH order)向用户终端发送激活独立HS-DPCCH传输的指令,该HS-SCCH order中携带有基站为用户分配的签名信息和用户临时组内标识信息(U-ITI),具有相同签名信息的用户的U-ITI不同,具有相同U-ITI的用户的签名信息不同;
所述第二模块,用于接收到用户终端发送的前导序列后,根据所述前导序列中包含的签名信息,确定一个U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI,通过捕获指示信道(AICH)向所述用户终端中的一个或多个发送资源竞争成功用户集的U-ITI。
11.如权利要求10所述的基站,其特征在于:
所述第一模块采用以下方式在所述该HS-SCCH order中携带基站为用户分配的签名信息和U-ITI,包括:
采用所述HS-SCCH order中用于指示指令内容的比特位承载基站为用户分配的签名信息;采用所述HS-SCCH order中用于指示指令类型和/或扩展指令类型的比特位承载所述U-ITI。
12.如权利要求10所述的基站,其特征在于:
所述基站还包括分配模块,用于采用以下方式为用户分配签名信息和U-ITI:
为用户分配初始签名,如果使用所述初始签名的用户集未满额,则将该初始签名作为该用户的签名,采用所述用户集中用户个数的二进制数作为所述用户的U-ITI。
13.如权利要求10或11或12所述的基站,其特征在于:
所述第二模块接收到用户终端发送的前导序列后,根据所述前导序列中包含的签名信息,确定一个U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI,包括:
所述第二模块在预设时间内如果接收到一个前导序列,则从该前导序列中包含的签名信息对应的一组具有相同签名信息不同U-ITI的用户集中随机挑选出一个用户对应的U-ITI作为资源竞争成功用户集的U-ITI;
所述第二模块在预设时间内如果接收到多个前导序列,则选择使用上述前导序列中签名的但具有相同U-ITI用户数最多的用户集作为资源竞争成功的用户集;如果用户数量最多的有多组,则随机选择一组用户作为资源竞争成功的用户集。
14.如权利要求10或11所述的基站,其特征在于:
所述第二模块通过AICH向所述用户终端中的一个或多个发送资源竞争成功用户集的U-ITI,包括:
所述第二模块采用所述AICH中一个接入时隙内的连续比特位承载所述U-ITI,向所述用户终端中的一个或多个发送,所述连续比特位的数量与所述HS-SCCH order中用于承载U-ITI的比特位数量相同。
15.一种CELL_FACH状态下实现冲突避免的终端,包括获取模块、前导序列生成模块和判断模块,其中:
所述获取模块,用于接收基站发送的高速共享控制信道命令(HS-SCCHorder),获取激活独立高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)传输的指令,并从中获取基站为本用户分配的签名信息和用户临时组内标识信息(U-ITI);
所述前导序列生成模块,用于使用所述签名信息与前导扰码生成前导序列,并向基站发送;
所述判断模块,用于接收基站发送给本终端的捕获指示信道(AICH),从中获取资源竞争成功用户集的U-ITI,对比本用户的U-ITI,如果相同,则用户终端准备HS-DPCCH的发送。
16.如权利要求15所述的终端,其特征在于:
所述获取模块获取基站为本用户分配的签名信息和U-ITI,包括:
所述获取模块从所述HS-SCCH order中用于指示指令内容的比特位获取基站为用户分配的签名信息;从所述HS-SCCH order中用于指示指令类型和/或扩展指令类型的比特位中获取所述U-ITI。
17.如权利要求15或16所述的终端,其特征在于:
所述判断模块获取资源竞争成功用户集的U-ITI,包括:
所述判断模块从所述AICH中一个接入时隙内的连续比特位中获取所述U-ITI。
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