CN104349431A

CN104349431A - 一种无线通信系统下行指示信息的传输方法

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Publication number: CN104349431A
Application number: CN201310317020.7A
Authority: CN
Inventors: 罗明胜; 杨海斌; 林志坚; 高子龙
Original assignee: Beijing Jiuhuaxin Information Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Jiuhuaxin Information Technology Co Ltd
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2015-02-11
Anticipated expiration: 2033-07-25
Also published as: CN104349431B

Abstract

本发明涉及一种无线通信系统中的下行指示信息的传输方法，其特征在于，该方法包括：基站侧在每帧固定位置产生携带下行指示信息的指示信道信号，包括终端调度指示信道PSICH信号、组呼指示信道PGCICH信号以及控制信道传输格式指示信道PCFICH信号；以及终端侧对指示信道信号进行检测，包括对终端调度指示信道PSICH信号、组呼指示信道PGCICH信号以及控制信道传输格式指示信道PCFICH信号的检测。对于在线终端，仅需要低复杂度的运算即可判断当帧是否存在调度的业务，如果没有即可进入休眠状态，达到降低终端功耗的目的；如果检测到有效的PSICH或PGCICH信号，在线、工作在省电模式并且处于休眠状态的终端，可以立即被唤醒，恢复正常工作。

Description

一种无线通信系统下行指示信息的传输方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别是涉及一种下行指示信息传输方法。

背景技术

无线通信系统中，所有终端都需要检测基站通过下行通道发来的调度信息，并据此在相应的无线信道资源中分别完成上下行数据的发射与接收。对于上行数据，由终端发送基站接收，后续处理由基站完成；而对于下行数据，根据具体业务类型的不同，可以是基站发送某个终端接收，也可以是若干个甚至是所有终端同时接收，后者通常是一些组播或者广播业务。每个组播或者广播业务，往往针对一组终端或所有终端，在此将每个此类业务针对的终端集合称为组，每个此类组播或者广播业务在业务层面具有全局的唯一编号（如集群通信系统中的组呼号码），在此称其为组号。终端可隶属于若干个不同的组，需要检测相应组的调度信息，对隶属组的组播或者广播业务进行接收。

针对具体某个终端的上下行业务与针对某个组的组播或者广播业务是分别进行传输的，因此会分别进行调度，在如上所述前提下，终端如果一直接收基站下行传输具体调度信息的物理信道，以期获取调度信息，会使终端一直处于工作状态下，造成很大的功耗，从而大大降低了终端的续航能力。

发明内容

在无线通信系统中，在设计系统的帧结构时需要考虑到如何减小终端的功耗，以达到省电的效果，同时需要考虑能够做到快速唤醒，从而能够实时的响应基站的传输调度。针对上述问题，在下行增加一个指示信道指示是否存在调度，终端仅需很低复杂度的处理，便可快速判断本帧是否存在针对其自身的上下行调度以及针对自身所隶属组的下行组播或者广播业务调度。终端没有被调度时，无需接收下行传输具体调度信息的物理信道并进行后续处理，使其绝大部分电路处于休眠状态，同时在有通信需求时，能立即恢复正常工作，接收调度信息并进行相应发射和接收。

一种无线通信系统中的下行指示信息的传输方法，其特征在于，该方法包括：

基站侧在每帧固定位置产生携带下行指示信息的指示信道信号,该指示信道信号包括终端调度指示信道PSICH信号、组呼指示信道PGCICH信号以及控制信道传输格式指示信道PCFICH信号；以及终端侧对指示信道信号进行检测，包括对终端调度指示信道PSICH信号、组呼指示信道PGCICH信号以及控制信道传输格式指示信道PCFICH信号的检测。其中指示信道在时间上处于每帧的下行信道的最起始位置。

●基站侧PICH信号的产生方法：

PICH出现在每帧的固定位置，包括携带当前帧该基站下针对每个在线终端上下行调度指示的调度指示信道PSICH（Physical Schedule Indicator Channel）、携带当前帧该基站下所有处于工作状态的组播或者广播业务组号映射值的组呼指示信道PGCICH（PhysicalGroup Call Indicator Channel）和携带当前帧下行控制信道传输格式信息及其他系统参数的控制信道传输格式指示信道PCFICH（Physical Control Format Indicator Channel）。

PSICH信号由数据信号和导频信号组成：PSICH数据信号由长度为n符号的序列构成，其中n为正整数；导频信号为携带基站身份信息的序列，具有良好自相关性和互相关性。当前帧所有需要调度指示的终端标识以码分复用的方式承载在PSICH数据信号中，按照以下步骤生成PSICH数据信号：

1）根据每个需要调度指示的终端标识从PSICH序列组中选取对应序列，其中PSICH序列组由N个长度为n符号并且具有良好自相关性和互相关性的序列构成，N为不大于n的正整数。PSICH序列组的特征在于，终端标识与组内序列一一对应；组内所有序列都存在低复杂度的快速相关算法；

2）对所有需要调度指示的终端标识对应序列按符号进行叠加；

3）用长度为n符号的扰码对上述叠加后的序列进行加扰，得到PSICH数据信号，其中扰码携带了基站身份信息。

其中，每帧PSICH承载的需调度的终端标识数量不大于N。

PGCICH信号由数据信号和导频信号组成：PGCICH数据信号由长度为k符号的序列组成，其中k为正整数；导频信号为携带基站身份信息的序列，具有良好自相关性和互相关性。按照以下步骤生成PGCICH数据信号：

1）对当前帧所有处于工作状态的组播或者广播业务组号集进行映射运算，生成组号映射值；该映射运算的特征在于存在对应反向映射算法，对组号映射值按照对应反向映射算法得到的组号集包含用于映射运算的组号集。

2）根据组号映射值从PGCICH序列组中选取对应序列，其中PGCICH序列组由K个长度为k符号并且具有良好自相关性和互相关性的序列构成，K为不大于k的正整数。PGCICH序列组的特征在于，组号映射值与组内序列一一对应；组内所有序列都存在低复杂度的快速相关算法。

3）用长度为k符号的扰码对上述序列进行加扰，其中扰码携带了基站身份信息。

PCFICH信号由数据信号和导频信号组成：PCFICH数据信号由长度为m符号的序列组成，其中m为正整数；导频信号为携带基站身份信息的序列，具有良好自相关性和互相关性。按照以下步骤生成PCFICH数据信号：

1）根据当前帧该基站下行控制信道传输格式信息及其他系统参数的组合从PCFICH序列组中选取对应序列，其中PCFICH序列组由M个长度为m符号并且具有良好自相关性和互相关性的序列构成，M为不大于m的正整数。PCFICH序列组的特征在于，下行控制信道传输格式信息及其他系统参数的组合与组内序列一一对应；组内所有序列都存在低复杂度的快速相关算法。

2）用长度为m符号的扰码对上述序列进行加扰，其中扰码携带了基站身份信息。

●UE侧PICH信号的检测方法：

终端对PSICH信号进行检测的方法：

在线终端从PSICH序列组中选取终端标识对应序列，对PSICH信号进行快速相关检测，如果相关峰超过门限，则判断基站当前帧对本终端进行了调度；否则判断基站当前帧对本终端没有进行调度或终端无法正确检测PSICH。

终端对PGCICH信号进行检测的方法：

处于组播或者广播业务组的终端用PGCICH序列组中所有序列，对PGCICH信号进行快速相关检测，比较获得最大相关峰值，并记录对应PGCICH序列组序号及对应组号映射值，如果最大相关峰值没有超过门限，则判断基站当前帧没有调度组播或者广播业务业务或终端无法正确检测PGCICH；如果最大相关峰值超过门限，进一步对记录的组号映射值进行反向映射运算得到组号集，则判断当帧基站调度了终端组号集中的所有组播或者广播业务组

终端对PCFICH信号进行检测的方法：

终端在当前帧已知PCFICH中传输的系统参数的条件下，选择对应PCFICH序列组中的序列子集，对PCFICH信号进行快速相关检测，比较获得最大相关峰值，并记录对应PCFICH序列组序号，如果最大相关峰值没有超过门限，则判断终端无法正确检测PCFICH；如果最大相关峰值超过门限，则根据记录的PCFICH序列组序号获取当前帧的下行控制信道传输格式信息。

在线终端每帧首先检测PSICH和PGCICH，如果都没检测到调度指示或无法正确检测，则当前终端进入休眠状态，不进行当帧其他信道的检测与解调；如果终端在PSICH或PGCICH中检测到调度指示，则接着检测PCFICH，如果能检测到当前帧的下行控制信道传输格式信息，则进行后续相关信道的检测和解调。

本发明提出的下行指示信息的传输方法，主要有以下的优点：

对于在线终端，仅需要低复杂度的运算即可判断当帧是否存在调度的业务，如果没有即可进入休眠状态，达到降低终端功耗的目的；如果检测到有效的PSICH或PGCICH信号，在线、工作在省电模式并且处于休眠状态的终端，可以立即被唤醒，恢复正常工作。

附图说明

图1示出基站发射的下行信号格式。

图2示出PICH信号格式。

图3示出PSICH信号产生方法。

图4示出PGCICH信号产生方法。

图5示出PCFICH信号产生方法。

具体实施方式

本发明的主要思想是提供了一种无线通信系统中下行指示信息的传输方法，在线终端通过快速、低复杂度的处理获知是否存在调度以达到降低终端功耗的目的，并且能在休眠时快速唤醒。下面结合附图及具体实施例对本发明所述技术方案做进一步描述。

基站发射的下行信号格式如图1所示，每帧包括用于承载下行控制信息指示的下行物理指示信道（PICH）以及其他物理信道，比如承载调度信息的下行物理控制信道（PDCCH）、承载广播消息和下行业务信息的下行物理共享信道（PDSCH）等。由于其他物理信道与本发明内容关联不大，不作详细说明。指示信道在时间上处于每帧的下行信道的最起始位置。

PICH出现在每帧的固定位置，在时间上按照PSICH，PGCICH以及PCFICH的先后顺序产生序列，如图2所示。其中PSICH位于PICH最前面，数据信号时长n=512，分为时长为256符号的两段分布在PSICH导频信号两侧，取导频信号长度为128符号；PGCICH位于PICH中间，数据信号时长k=256，取导频信号时长为128符号，并且数据信号位于导频信号前面；PCFICH位于PICH最后，数据信号时长m=256，取导频信号时长为128符号，并且数据信号位于导频信号后面。为了减小开销，PGCICH和PCFICH共用导频信号。

图2所示时长为128符号的RS即为PICH中的导频信号，PSICH与PGCICH/PCFICH中的导频信号相同，都采用长度为128的walsh码序列，最多携带7bit信息，因此要求基站身份信息小于7bit。

图2所示时长为256符号的D0和D1构成PSICH数据信号，所有需要调度指示的终端标识以码分复用的方式承载其中。由于在接入过程中，每个基站对每个接入的终端分配唯一的无线网络临时识别码（RNTI），其长度一般小于终端自身识别码，所以一般选用RNTI为PSICH中使用的终端标识。本实施方案中RNTI的长度为9比特，PSICH时长为512符号。PSICH序列组选用码长为512的walsh码组，共有512个完全正交的序列。按照图3所示方法产生PSICH信号。

对于每个需要调度指示的终端，在码长为512的walsh码组中选择序号为RNTI的码，并对每个码进行重复后进行QPSK调制，得到对应调制信号；对所有需要调度指示的调制信号进行对齐，按符号叠加；对叠加后的调制信号进行加扰运算，扰码为初始值携带基站身份信息的伪随机码。其中每帧可能需要调度指示的终端数量p不大于512。

图2所示时长为256符号的D2构成PGCICH数据信号，所有处于工作状态的组播或者广播业务组号映射值承载其中。PGCICH序列组选用码长为256的walsh码组，共有256个完全正交的序列。PGCICH按照以下步骤生成：

首先，对所有在工作的组呼组号进行映射，生成长为18比特的组呼组号映射值；

然后，将18比特的组呼组号映射值分为长度都为9比特的两组，对于每组，其中8比特用来从PGCICH序列组选择序列，与另1比特进行异或运算；得到的两组序列作为I,Q两路进行QPSK调制，如图4所示

最后，对上述调制信号进行加扰运算，扰码为初始值携带基站身份信息的伪随机码。

图2所示时长为256符号的D3构成PCFICH数据信号，当前帧下行控制信道传输格式信息及其他系统参数承载其中。PCFICH序列组选用码长为256的walsh码组，共有256个完全正交的序列。PCFICH按照以下步骤生成：

首先，将18比特的组呼组号映射值分为长度都为9比特的两组，对于每组，其中8比特用来从PCFICH序列组选择序列，与另1比特进行异或运算；得到的两组序列作为I,Q两路进行QPSK调制，如图5所示

然后，对上述调制信号进行加扰运算，扰码为初始值携带基站身份信息的伪随机码。

在终端侧，在线终端从PSICH序列组中选取序号为其RNTI的walsh码，对PSICH信号进行相关检测，如果相关峰超过门限，则判断基站当前帧对本终端进行了调度；否则判断基站当前帧对本终端没有进行调度或终端无法正确检测PSICH。

在终端侧，处于组播或者广播业务组的终端对PGCICH使用256点的快速walsh运算，快速计算PGCICH序列组中所有序列与PGCICH信号的相关值，比较获得最大相关峰值，并记录对应PGCICH序列组序号及对应组号映射值，如果最大相关峰值没有超过门限，则判断基站当前帧没有调度组播或者广播业务或终端无法正确检测PGCICH；如果最大相关峰值超过门限，则判断基站当前帧调度了记录的组号组映射值对应的组播或者广播业务组。

对于在线终端，如果在PSICH和PGCICH中都没检测到调度指示，则立即进入休眠状态；如果在PSICH或PGCICH中检测到调度指示，则需要按照以下的方法进行PCFICH检测：

首先，对PCFICH信号使用256点的快速walsh运算，快速计算PCFICH序列组中所有序列与PCFICH信号的相关值；

然后，在当前帧已知PCFICH中传输的系统参数的条件下，比较对应walsh码子集对应相关值，获得最大相关峰值，并记录对应PCFICH序列组序号，如果最大相关峰值没有超过门限，则判断终端无法正确检测PCFICH；如果最大相关峰值超过门限，则根据记录的PCFICH序列组序号获取当前帧的下行控制信道传输格式信息。

因此，无线通信系统中通过在下行指示信息的传输方法，使在线终端快速检测是否存在业务调度，在没有业务调度的时候立即进入休眠，达到减小终端功耗的目的；而处于休眠状态下的在线终端，如果存在业务调度，通过快速低复杂度的检测处理，可以快速被唤醒。

本发明并不局限于上述具体实施方式，本发明可以有各种修改和替代形式，在附图和详细说明中一些具体的实施例只是作为实例加以表述。但应理解，这些附图和详细说明绝不是为了将本发明限制在所公开的具体形式上，相反，本发明应包括在权利要求书所定义的范围内的全部修改、等效形式和替代形式。

Claims

1.一种无线通信系统中的下行指示信息的传输方法，其特征在于，该方法包括：

基站侧在每帧固定位置产生携带下行指示信息的指示信道信号,该指示信道信号包括终端调度指示信道PSICH信号、组呼指示信道PGCICH信号以及控制信道传输格式指示信道PCFICH信号；以及终端侧对指示信道信号进行检测，包括对终端调度指示信道PSICH信号、组呼指示信道PGCICH信号以及控制信道传输格式指示信道PCFICH信号的检测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，指示信道在时间上处于每帧的下行信道的最起始位置。优选地，所述产生PSICH信号的方法是在每帧固定位置产生携带当前帧该基站下针对每个在线终端上下行调度指示的终端调度指示信道PSICH信号，PSICH信号包括PSICH数据信号和PSICH导频信号，PSICH数据信号长度为n符号，以码分复用方式承载所有需要调度指示的终端标识，其中n为正整数；导频信号携带基站身份信息，具有良好自相关性和互相关性。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述产生PSICH数据信号的步骤是：

首先，根据每个需要调度指示的终端标识从PSICH序列组中选取对应序列，其中PSICH序列组由N个长度为n符号并且具有良好自相关性和互相关性的序列构成，N为不大于n的正整数；PSICH序列组的特征在于，终端标识与组内序列一一对应；组内所有序列都存在低复杂度的快速相关算法；

然后，对所有需要调度指示的终端标识对应序列按符号进行叠加；

最后，用长度为n符号的扰码对上述叠加后的序列加扰，得到PSICH数据信号，其中扰码携带了基站身份信息。

优选地，每帧PSICH承载的需调度指示的终端标识数量不大于N。

4.根据权利要求13任一项所述的方法，其特征在于，所述产生PGCICH信号的方法是在每帧固定位置产生携带该基站下所有处于工作状态的组播或者广播业务组号映射值的组呼指示信道PGCICH信号，PGCICH信号包括PGCICH数据信号和PGCICH导频信号，PGCICH数据信号长度为k符号，其中k为正整数；导频信号携带基站身份信息，具有良好自相关性和互相关性。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述产生PGCICH数据信号的步骤是：

首先，对当前帧所有处于工作状态的组播或者广播业务组号集进行映射运算，生成组号映射值；该映射运算的特征在于存在对应反向映射算法，对组号映射值按照对应反向映射算法得到的组号集包含用于映射运算的组号集；

然后，根据组号映射值从PGCICH序列组中选取对应序列，其中PGCICH序列组由K个长度为k符号并且具有良好自相关性和互相关性的序列构成，K为不大于k的正整数；PGCICH序列组的特征在于，组号映射值与组内序列一一对应；组内所有序列都存在低复杂度的快速相关算法；

最后，用长度为k符号的扰码对上述序列加扰，其中扰码携带了基站身份信息。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述产生PCFICH信号的方法是在每帧固定位置产生携带当前帧下行控制信道传输格式信息及其他系统参数的控制信道传输格式指示信道PCFICH信号，PCFICH信号包括PCFICH数据信号和PCFICH导频信号，PCFICH数据信号长度为m符号，其中m为正整数；导频信号携带基站身份信息，具有良好自相关性和互相关性。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述产生PCFICH数据信号的步骤是：

首先，根据当前帧该基站下行控制信道传输格式信息及其他系统参数的组合从PCFICH序列组中选取对应序列，其中PCFICH序列组由M个长度为m符号并且具有良好自相关性和互相关性的序列构成，M为不大于m的正整数；PCFICH序列组的特征在于，下行控制信道传输格式信息及其他系统参数的组合与组内序列一一对应；组内所有序列都存在低复杂度的快速相关算法；

然后，用长度为m符号的扰码对上述序列加扰，其中扰码携带了基站身份信息。

8.根据权利要求1或3所述方法，其特征在于，所述终端侧对PSICH信号进行检测的方法具体为：在线终端从PSICH序列组中选取终端标识对应序列，在每帧对PSICH信号进行快速相关检测，如果相关峰超过门限，则判断基站当前帧对本终端进行了调度；否则判断基站当前帧对本终端没有进行调度或终端无法正确检测PSICH。

9.根据权利要求1或5所述方法，其特征在于，所述终端侧对PGCICH信号进行检测的方法具体为：处于组播或者广播业务组的终端用PGCICH序列组中所有序列，对PGCICH信号进行快速相关检测，比较获得最大相关峰值，并记录对应PGCICH序列组序号及对应组号映射值；如果最大相关峰值没有超过门限，则判断基站当前帧没有调度组播或者广播业务业务或终端无法正确检测PGCICH；如果最大相关峰值超过门限，进一步对记录的组号映射值进行反向映射运算得到组号集，则判断当帧基站调度了组号集中的所有组播或者广播业务组。

10.根据权利要求1或7所述方法，其特征在于，所述终侧端对PCFICH信号进行检测的方法具体为：终端在当前帧已知PCFICH中传输的系统参数的条件下，选择对应PCFICH序列组中的序列子集，对PCFICH信号进行快速相关检测，比较获得最大相关峰值，并记录对应PCFICH序列组序号，如果最大相关峰值没有超过门限，则判断终端无法正确检测PCFICH；如果最大相关峰值超过门限，则根据记录的PCFICH序列组序号获取当前帧的下行控制信道传输格式信息。

11.根据权利要求1、8、9或10所述方法，其特征在于，在线终端每帧首先检测PSICH和PGCICH，如果都没检测到调度指示或无法正确检测，则终端进入休眠状态，不进行当前帧其他信道的检测与解调；如果终端在PSICH或PGCICH中检测到调度指示，则接着检测PCFICH，如果能检测到当前帧的下行控制信道传输格式信息，则进行后续相关信道的检测和解调。