CN1180556C - 一种动态分配共享控制信道的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动态分配共享控制信道的方法，其至少包括以下步骤：小区系统先为所有的共享控制信道(SHCCH)顺序编号；当一个用户(UE)产生数据业务初始化时，基站将所有SHCCH的编号信息传送给该UE；当基站每次传送数据给该UE时，同时指定该UE所使用的SHCCH，并通过该UE的专用业务信道(DPCH)将SHCCH标识传送给该UE，其中，该SHCCH标识是与UE标识结合在一起，通过需要传输数据UE的DPCH提前传给该UE的。该方法可使系统在资源调配上不再受限于SHCCH，令系统资源调配更灵活，进而能够更充分的利用系统资源。

Description

一种动态分配共享控制信道的方法

技术领域

本发明涉及无线通信中共享控制信道(SHCCH)的分配技术，尤指一种在信号传输过程中对共享控制信道进行实时动态分配的方法。

发明背景

随着无线技术的不断发展以及无线通信和数据通信的不断结合，在无线系统中也出现了数据业务，高速数据包接入业务(HSDPA)就是其中之一。数据业务和语音业务在传输上有很大的不同，一般情况下，语音业务要求实时性高，业务速率比较平稳，对于这样的业务，需要分配独占的资源。而数据业务一般对实时性要求不高，且业务速率也非常不平稳，经常出现突发业务，这种业务一般适合于分配共享的资源。对于HSDPA而言也是这样，系统分配固定的资源，由小区中的所有用户设备(UE)共享这些系统资源。

各个UE之间共享这些系统资源的方法主要是通过码分或时分，其中，码分是通过信道码来区分各个用户，不同的UE使用不同的信道码；而时分是通过时间来区分各个用户，不同的用户占用不同的时间间隔(TTI)，一般一个TTI可能是1个时隙、3个时隙或15个时隙。

UE共享这些资源的方式如图1所示，图1中假定系统有三个UE，且有五个码道，其中，反斜杠所覆盖的区域属于UE1，竖道所覆盖的区域属于UE2，网格所覆盖的区域属于UE3，Y轴方向是码道，X轴方向是TTI时隙。也就是说，在第一个TTI时隙中由UE1独占全部码道，而在第二和第三个TTI时隙中由UE2和UE3共同占用这五个码道，这两个用户是通过码道，也就是不同的信道码来互相区分的。在实际应用中，每个用户随着其业务量的变化，所占用的码资源也可能是不同的。

对于每个UE来说，其占用的资源一般情况下包括可能的TTI时刻和码道情况。那么在解调之前和解调过程中还需要传递部分信息以指示某时刻是否有本UE的数据在传输、所占用的码道情况、调制参数、以及其他的一些相关信息。目前使用共享信道时，用户会先建立一条相关的专用业务信道(DPCH)，该DPCH信道是用户的专用信道，通过专用信道上一系列标识来标识这些信息。同时由于控制信息的数量较多，如果全在DPCH上进行传递，则DPCH的扩频因子(SF)太小，对系统资源会有相当的浪费。一种普遍的做法是：在系统中建立一个或几个共享控制信道(SHCCH)，让部分信息通过DPCH进行传输，而其余大部分信息通过共享控制信道传输。各信道的时序关系如图2所示，UE先检测相连的DPCH，提取完相关信息后，再同时对SHCCH和高速共享信道(HSDSCH)进行接收，之后，先对SHCCH进行解码，再对HSDSCH进行解码，解码全部完成后，UE向基站返回接收正确的ACK信息或接收不正确的NACK信息，基站收到ACK或NACK后再开始下一次发送。其中，两虚线之间的时长约为1个TTI。

一般情况下，系统中会同时存在多条共享控制信道由各个UE共享，不同的共享控制信道之间是通过码道来区分，在同一条共享控制信道上也存在时分的共享，在这一时刻是这个UE的控制数据，到下一时刻，就有可能是另一个UE的控制数据。

目前，各UE和SHCCH之间的关系是在系统建立连接时就指定好的，那么在整个过程中，UE固定在相关的SHCCH上。在这种情况下，如果有几个UE同时指定一个SHCCH，那么这几个UE就不可能同时使用SHCCH，也就意味着这几个用户不能进行码分共享，即这几个用户不能同时进行数据传输。如此，对于调度而言是很不方便的，而且系统资源也不能得到充分的利用。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种动态分配SHCCH的方法，使系统在资源调配上不再受限于SHCCH，令系统资源调配更灵活，进而能够更充分的利用系统资源。

为达到上述目的，本发明提出了一种动态分配共享控制信道的方法，该方法至少包括以下步骤：

a.小区系统预先为所有的共享控制信道(SHCCH)顺序编号；

b.当一个用户设备(UE)产生数据业务初始化时，基站将所有SHCCH的编号信息传送给该UE；

c.当基站每次传送数据给该UE时，同时实时动态地指定该UE所使用的SHCCH，并通过该UE的专用业务信道(DPCH)将SHCCH标识传送给该UE；

d.用户设备根据所收到的共享控制信道标识，在基站指定的共享控制信道上接收基站传送的信息。

所述的SHCCH标识是与UE标识结合在一起，通过需要传输数据UE的DPCH提前传给该UE的。该UE标识和SHCCH标识占用三个比特，由DPCH传输。

上述方案中，步骤b进一步包括：用户设备在产生数据业务初始化时，接收基站所发的共享控制信道标识与编号信息的对应关系；则所述步骤d具体包括：用户设备接收数据时，先从专用业务信道上获得相关控制信息和共享控制信道标识，然后，根据共享控制信道标识及初始化时对应的编号信息得到共享控制信道的码道号，再到对应的共享控制信道码道上接收控制信息，到指定共享信道上进行数据接收。

所述的共享控制信道(SHCCH)数量由小区的总用户数，或共享同一信道的用户数，或一个用户占用的共享信道数，或系统共享信道数，或其组合来决定，该共享控制信道(SHCCH)数小于或等于7。

本发明的核心思想就是：将SHCCH动态分配给每个发生数据业务的UE。每个UE在建链时，不指定其使用的SHCCH，即：不把用户固定在某个SHCCH上，而是把SHCCH的归属权全部放在小区的系统中，小区系统将所有的SHCCH进行编号(如1，2，3，4等等)，并把这些编码信息传递给各个UE。当某时刻某个UE有数据业务产生时，系统再给该需要传递数据的UE分配相应的SHCCH，并通过UE的DPCH传递SHCCH的信道编号。UE在接收数据时，先在DPCH上提取出SHCCH的信道编号，并根据SHCCH的信道编号得到SHCCH的信道码号，然后对SHCCH和共享信道上的数据进行解调和解码。

由上述分析可以看出，由于SHCCH和共享信道一样都是在所有UE之间共享的，并且是全动态分配的，那么任何UE在同一时刻都可以通过码分来共享信道，而不再象以前那样几个用户被固定于对应的SHCCH上，无法通过码分来共享信道。该方法明显增加了系统的可调度性和调度的灵活性，可以更充分的利用系统的资源。

附图说明

图1为UE共享码道资源的码道分配示意图；

图2为信号传输时的信道时序关系示意图；

图3为本发明一实施例在信号传输时的信道时序关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

目前宽带码分多址(WCDMA)的高速数据包接入业务(HSDPA)系统中，在传输过程中每个TTI需要传输的信令包括以下内容：

1)UE标识(UE-ID)：由于和HSDPA信道相连的DPCH可以起到标识UE的功能，该值只需要标识对应的HSDSCH TTI上是否有数据，占一个bit，需要在共享信道(DSCH)传送前传送。

2)调制编码级别(MCS)：MCS目前协议只支持4种MCS，故占用两个bit，需要在DSCH传送前传送。

3)高速共享信道功率标准(HS DSCH power level)：由于运行过程中没有功控，该功率是预先指定的，不需要额外的bit传输。

4)多码信息：目前HSDPA已定下SF＝16，最多支持多码数为12，实际上用6个bit就可以标识，两个bit标识码树位置，4个bit标识码个数，码树的位置需要提前传输。

5)上行控制信道功率偏移(Uplink control channel Power offset)：该信号占两个bit，不需提前传输。

6)增强自动重发请求(HARQ)参数：考虑到介质访问控制层(MAC)层进行排序的需要，可能对HARQ增加一个整体的TTI序号标识，大小取决于窗的长度，一般定为5bit。

7)SHCCH标识：标识SHCCH的信道编号，该信息需要提前传输。

假设小区系统中有N个SHCCH，则需要log₂N个bit来传送这个信号，可以考虑把这个信号和UE-ID结合起来。譬如：系统中有3个SHCCH，则由比特值所表示的UE标识及SHCCH编号如表一所示：

Bit值	含义
		0	无数据
1	有数据，余下控制信号在1号SHCCH
		2	有数据，余下控制信号在2号SHCCH
3	有数据，余下控制信号在3号SHCCH

         表一UE-ID&SHCCH-ID定义

本发明主要是在传输时动态分配SHCCH，小区为所有SHCCH进行编号，并在小区建链时将SHCCH编号信息与UE标识结合在一起，通过DPCH提前传输给目标UE。

由于小区本身共享的码道数只有12个，考虑到多码传送情况，也就是说有的用户会占用2个码道进行传输，因此，一般情况下一个小区中的SHCCH不会超过7个，那么，用3个bit足以标识所有的SHCCH。

实施例一：

本实施例采用图2所表示的信道时序关系图，从图中可以看出，需要提前传送的信号都会在DPCH上进行传送，而不需要提前传送的信号会在SHCCH中进行传送。结合本发明的核心思想，则本发明在每个TTI需要传输的信令内容可以参见表二所示：

传输内容	bit数	是否需提前传输	传输信道
				UE-ID&SHCCH-ID	3	Y	DPCH
MCS	2	Y	DPCH
				HS_DS CH power level	0	N	在信令中传输
码信息1(码数位置)	2	Y	DPCH
				码信息2	4	N	SHCCH
Uplink control channel Power offset	2	N	SHCCH
				HARQ参数	5	N	SHCCH

             表二传输信息在信道中的分配及定义

这样在DPCH传输的控制数据为7个bit，在SHCCH上传输的控制数据为11个Bit。

那么在实际应用中，基站侧的操作过程包括以下的步骤：

a.在初始化时，系统对所有可能的SHCCH进行编号，当某个UE有数据业务产生时，基站将SHCCH的编号情况下发到该UE中。也就是说，某个UE在建立数据业务时，基站要将所有SHCCH标识及其对应的编号信息发给该UE，那么在以后传输数据时，基站只发SHCCH标识即可。

b.在系统调度过程中，系统在某时刻将传送数据给目标UE，会同时指定该UE使用的SHCCH和DSCH的码道，并在DPCH传送这些信息，而后在指定的SHCCH上传送控制信息，在指定的DSCH的码道上传送数据信息。

UE侧的操作过程相应地包括以下的步骤：

a.在建链初始化的过程中，从系统中接收SHCCH的编码情况。

b.在运行过程中，实时监控DPCH上传输的信息，当DPCH上传送了相关的控制信息后，表示在相关的共享信道上会传送相关的数据信息。UE在DPCH上获得相关控制信息和SHCCH标识后，根据SHCCH标识及初始化时对应的编号信息获得SHCCH的码道号，即可得到相应SHCCH的使用权，对相应的SHCCH进行数据接收，得到余下的控制信息，同时也对共享信道上的数据进行接收。

小区中的SHCCH是在系统中进行动态指定和分配的，任何UE在同一时刻都可以通过码分来共享信道，该方法明显增加了系统的可调度性和调度的灵活性，且使系统资源利用更充分。

实施例二：

本实施例中，控制信息在DPCH和SHCCH上的分配有所不同。在DPCH上只传送UE-ID&SHCCH-ID信息，而其他的所有信息在SHCCH上传输，如表三所示：

传输内容	bit数	是否需提前传输	传输信道
				UE-ID&SHCCH-ID	3	Y	DPCH
MCS	2	Y	SHCCH
				HS_DSCH power level	0	N	在信令中传输
码信息1(码数位置)	2	Y	SHCCH
				码信息2	4	N	SHCCH
Uplink control channel Power offset	2	N	SHCCH
				HARQ参数	5	N	SHCCH

表三传输信息在信道中的分配及定义

在这种情况下，系统会出现与实施例一完全不同的信道时隙关系图。由于有一部分信息必须在HSDSCH到达前获得，这部分信息必须提前传输，故时序关系必须如图3所示。UE在接收到DPCH后得到SHCCH的标识，再对SHCCH进行解码，SHCCH上面的信息分成两个部分，前一个部分是需要提前传送的信息，占用一个时隙，而后一个部分是可以和HSDSCH同时传输的部分，这两部分采用不同的编码，当第一部分完成后，就可以接收后一部分和HSDSCH上面的数据，接收解码完成后发送ACK或NACK信息，再进行下一次传输。

在本实施例中，基站侧和UE侧的具体操作过程与实施例一基本相同。只是UE侧在对SHCCH进行解码时，分为两部分，第一部分完成后，再接收后一部分信息和HSDSCH的信息。

如此，可进一步减小DPCH上所传输的信息，充分利用SHCCH的传输能力。但根据时序关系图中各个信道之间时间关系的变化可以看出，在一个TTI的处理周期中，数据传输所占用的时间增加，使得留给UE和基站NodeB的处理时间减少，因此采用本实施例的方法时要求UE的处理能力要更高。

上述两个实施例的信道时序关系不同，信道中的内容也有所不同，但两者有一个共同点：都需要在DPCH上传输SHCCH的ID号，SHCCH在系统中都是动态分配的。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (6)

1、一种动态分配共享控制信道的方法，其特征在于该方法至少包括以下步骤：

a.小区系统预先为所有的共享控制信道顺序编号；

b.当一个用户设备产生数据业务初始化时，基站将所有共享控制信道的编号信息传送给该用户设备；

c.当基站每次传送数据给该用户设备时，同时实时动态地指定该用户设备所使用的共享控制信道，并通过该用户设备的专用业务信道将共享控制信道标识传送给该用户设备；

d.用户设备根据所收到的共享控制信道标识，在基站指定的共享控制信道上接收基站传送的信息。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的共享控制信道标识是与用户设备标识结合在一起，通过需要传输数据用户设备的专用业务信道提前传给该用户设备的。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的用户设备标识和共享控制信道标识占用三个比特，由专用业务信道传输。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b进一步包括：用户设备在产生数据业务初始化时，接收基站所发的共享控制信道标识与编号信息的对应关系；

则所述步骤d具体包括：用户设备接收数据时，先从专用业务信道上获得相关控制信息和共享控制信道标识，然后，根据共享控制信道标识及初始化时对应的编号信息得到共享控制信道的码道号，再到对应的共享控制信道码道上接收控制信息，到指定共享信道上进行数据接收。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的共享控制信道数量由小区的总用户数，或共享同一信道的用户数，或一个用户占用的共享信道数，或系统共享信道数，或其组合来决定。

6、根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于：所述的共享控制信道数小于或等于7。

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