CN1200523C - 传输设备和传输方法 - Google Patents

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CN1200523C CNB028000749A CN02800074A CN1200523C CN 1200523 C CN1200523 C CN 1200523C CN B028000749 A CNB028000749 A CN B028000749A CN 02800074 A CN02800074 A CN 02800074A CN 1200523 C CN1200523 C CN 1200523C
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Abstract

一种即使DSCH信道和DPCH信道被多路复用也能够适当地控制对于DPCH的传输功率的发送器。一种DPCH传输功率控制单元(105)控制离散信道的传输功率，以便使与其中下行链路公用信道的分组被插入的部分对应的部分的传输功率高于其它部分的传输功率。放大单元(104-1至104-N)在DPCH传输功率控制单元(105)的控制下，放大离散信道的传输功率。离散信道和下行链路公用信道被多路复用单元(106)多路复用。多路复用信号由RF单元(107)转换为射频信号，并且射频信号通过无线电从天线(108)被传输。

Description

传输设备和传输方法
技术领域
本发明涉及传输设备和传输方法，用于执行其中诸如DSCH(下行链路共享信道)的下行链路共享信道和诸如DPCH(专用物理信道)的专用物理信道被代码多路复用(code-multiplexed)的无线电传输，尤其涉及在DPCH中实现传输功率控制的传输设备和传输方法。
背景技术
使用扩展频谱技术作为其中多个通信设备相互通信的多路接入方法的CDMA(码分多址)系统已经被广泛地研究，并且已经得到实际应用。因为它可以被设计成具有高级安全性、抗干扰性、和优良的频率利用率，所以CDMA系统的主要优点是其可以容纳大量用户的能力。另外，随着移动通信领域中近来业务的多样化，在下行链路信道中短时间内，传输诸如图像数据等大量数据的需求正在增长。
在关于CDMA系统的标准化组织之一的3GPP(第三代移动通信伙伴计划)(Third Generation Partnership Project)的背景下，在下行链路信道的高速数据传输中使用DSCH作为公用信道正在研究中。DSCH被用在蜂窝系统中如下所示。那就是说，基站设备控制诸如DSCH信道每一帧的调制方法、传输速率、用户分配等传输格式，并且数据被传输到通信终端设备。使用包括在被单独分配给每一通信终端设备的DPCH中的TFCI(传输格式组合指示符)，这种传输格式的控制内容被通知给通信终端设备。通信终端设备收到关于此TFCI的DSCH的传输格式，并且可以在解调DSCH的数据之后获得收到的数据。因此，那些DSCH和DPCH被代码多路复用，然后被发送。
如果如上所述多个信道被代码多路复用，那么会存在一个问题：到目标用户的信号可能干扰其它用户。作为一种减小对其它各站的干扰的技术——传输功率控制被公知，其中通过在传输端自适应地改变传输功率，减小对其它各站的干扰的影响，从而可以在接收端获得最优的接收电平。
在这种传输功率控制中，闭环传输功率控制在基站设备中被执行，其中TPC(传输功率控制)命令被产生，该TPC命令用来指示传输功率的增加/减小，以便基于下行链路信道的接收信号，在通信终端设备中测定的SIR(信号干扰比)接近预定期望的SIR(在下文中，它被称作“期望的SIR”)，即基于TPC命令的传输功率的增加/减小。
然而，如果DSCH和DPCH一起被多路复用，那么会存在一个问题：DSCH可能会是对DPCH的干扰，并且传输功率控制不能在DPCH中被适当地执行。换句话说，因为分组在DPCH中被以突发传输，在其中分组被插入的周期中以及在分组未被插入的周期中，干扰电平快速地波动，因此，会有DPCH中的传输功率控制不能跟上这种干扰的快速波动的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种即使在下行链路共享信道(例如，DSCH等)和专用信道(例如，DPCH等)被多路复用的情况下，能够在专用信道中执行最优传输功率控制的传输设备和传输方法。
根据本发明的一方面，传输设备包括：分配部分，用于将分组分配给下行链路共享信道，获得具有分组插入周期的信号；传输功率控制部分，用于控制专用信道的传输功率，从而在与下行链路共享信道的分组插入周期对应的周期中的传输功率变得比其它周期的大；放大部分，用于根据所述传输功率控制部分的控制放大专用信道的传输功率；以及无线电传输部分，用于代码多路复用其中传输功率被所述放大部分放大的专用信道和所述下行链路共享信道。
根据本发明的另一方面，传输设备包括：分配部分，用于将分组分配给下行链路共享信道的全部数据范围区域(data domain region)；控制部分，用于根据TPC命令控制专用信道的传输功率；放大部分，用于根据所述控制部分的控制放大专用信道的传输功率；以及无线电传输部分，用于代码多路复用其中传输功率被所述放大部分放大的专用信道和其中分组在全部数据范围中被所述分配部分分配的下行链路共享信道。
根据本发明的更进一步的方面，传输方法包括：分配步骤，用于将分组分配给下行链路共享信道，获得具有分组插入周期的信号；传输功率控制步骤，用于控制专用信道的传输功率，从而在与下行链路共享信道的分组插入周期对应的周期中的传输功率变得比其它周期的大；放大步骤，用于根据所述传输功率控制步骤的控制放大专用信道的传输功率；以及无线电传输步骤，用于代码多路复用其中传输功率在所述放大步骤中被放大的专用信道和所述下行链路共享信道。
根据本发明的更进一步的方面，传输方法包括：分配步骤，用于将分组分配给下行链路共享信道的全部数据范围区域；控制步骤，用于根据TPC命令控制专用信道的传输功率；放大步骤，用于根据所述控制步骤中的控制放大专用信道的传输功率；以及无线传输步骤，用于代码多路复用其中传输功率在所述放大步骤中被放大的专用信道和其中在所述分配步骤中在全部数据范围区域中分组被分配的下行链路共享信道。
附图说明
图1是根据本发明实施例1的包括传输设备的无线电通信系统的示意结构；
图2示出了在图1中所示的基站设备中提供的传输设备的结构的方框图；
图3是说明根据本发明实施例1的在无线通信系统的通信终端设备中SIR测量的例图；
图4是在使用常规传输功率控制作为例子与图3比较的情况下说明SIR测量的例图；
图5示出了根据本发明的实施例2的传输设备的结构的方框图；
图6是根据本发明的实施例2说明无线电通信系统的通信终端设备中的SIR测量的例图；
图7是在传输速率通过改变扩频因子(spreading factor)而被改变的情况下，示出传输设备的示范结构的方框图。
具体实施方式
本发明的第一要点是，通过增加专用信道(例如，DPCH等)的传输功率中的与下行链路共享信道(例如，DSCH等)的分组插入周期对应的周期的传输功率使之比其它周期的大，而将接收端的接收质量(例如，SIR)保持在预定范围内。本发明的第二要点是，通过减小传输速率并因此消除空时隙(empty slot)，将接收端的接收质量保持在预定的范围内。这里，预定范围是在传输功率控制中想要的接收质量从其被获得的范围。
以下，将根据附图来具体描述本发明的实施例。
在每一实施例中，DSCH被解释为各个小区的全部通信终端设备普遍采用的下行链路共享信道的例子。此外，DPCH被解释为被单独分配给每一用户的专用信道的例子。诸如数据通信等其中实时通信不被需要的业务主要由DSCH提供，而诸如语音通信等其中实时通信被需要的业务由DPCH提供。而且，SIR被解释为接收质量的例子。
(实施例1)
图1是根据本发明的实施例1的包括传输设备的无线电通信系统的示意结构。
如此图所示，基站设备10通过双向传播路径即上行链路和下行链路，与容纳在从20-1到20-N编号的同样的小区中的通信终端设备(在下文中，它被称作“MS”)通信。那就是说，基站设备10利用DSCH和DPCH在下行链路信道上传输数据信号或控制信号等，同时MS 20-1到20-N利用DPCH在上行链路上传输数据信号或控制信号等。那些DSCH和DPCH通过分配给每一个的相互不同的扩频码(spreading code)被分开。另外，根据频分和时分，上行链路和下行链路被分开。
图2示出了在图1中所示的基站设备10中提供的传输设备的结构的方框图。
首先，主要由帧配置部分101-0、扩频部分102-0和调制部分103-0构成的DSCH连续配置将被解释。帧配置部分101-0在寻址到每一用户的传输数据上执行时分多路复用，并且DSCH序列的传输信号被产生。被产生的DSCH序列的传输信号在扩频部分102-0中被扩频处理，在调制部分103-0中通过预定的调制方法调制，并且被输出到多路复用部分106。
其次，主要由帧配置部分101-1、扩频部分102-1、调制部分103-1、以及放大部分104-1构成的第一DPCH连续配置将被解释。在这种第一DPCH序列中，寻址到MS 20-1的传输信号被产生。那就是说，帧配置部分101时间多路复用寻址到MS 20-1的传输数据、导频符号(PL)和TFCI，并且寻址到MS 20-1的传输信号被产生。寻址到MS 20-1的产生的传输信号在扩频部分102-1被扩频处理，在调制部分103-1由预定的调制技术调制，根据DPCH传输功率控制的控制在放大部分104-1被放大，并且被输出到多路复用部分106。其次，寻址到MS 20-1至MS 20-N的传输信号在直到第N个DPCH序列的第二DPCH序列中以类似于第一DPCH序列的方式产生，并且寻址到每一MS的产生的传输信号被输出到多路复用部分106。
DPCH传输功率控制部分105根据TFCI检测其中分组被插入DSCH信道的周期以及其中分组未被插入DSCH信道的周期，同时根据由MS 20-1到MS 20-N获得的TPC命令控制放大部分104-1到104-N中的传输功率，控制放大部分104-1至放大部分104-N，并且根据其中分组被插入DSCH的周期(在下文中，被称作“分组插入周期”)增加预定量的DPCH周期的传输功率。
多路复用部分106代码多路复用DSCH序列的传输信号和寻址到MS20-1至MS 20-N的传输信号，并将结果输出到RF部分107。RF部分107将从多路复用部分106传输的多路复用信号频率转换为射频带宽，并且从天线108发射作为无线电信号的结果。
下面将解释具有上述配置的无线电通信部分的操作。
在帧配置部分101-0，所要使用DSCH传输的传输数据被帧配置，在扩频部分102-0通过使用预定扩频码被扩频处理，在调制部分103-0通过使用预定的调制方法被调制，并且被输出到多路复用部分106。
另一方面，寻址到MS 20-1和MS 20-N的传输数据在帧配置部分101-1至101-N中被帧配置，在扩频部分102-1至102-N中通过使用预定的扩频码而被扩频处理，在调制部分103-1至103-N中通过使用预定调制方法而被调制，在放大部分104-1至104-N中根据DPCH传输功率控制部分105的控制而分别被放大，并且被输出到多路复用部分106。
在多路复用部分106中，寻址到MS 20-1至MS 20-N的传输信号和DSCH序列的传输信号均被代码多路复用，并被输出到RF部分107。多路复用信号在RF部分107中被频率转换为射频带宽，并从天线108作为无线电信号而被传输。
因此，从基站设备10传输的信号被MS 20-1至MS 20-N的每一个接收。在MS 20-1至MS 20-N的每一个中，接收的信号被解扩频处理，分配给各个MS的DSCH和DPCH从接收信号中被抽取。MS 20-1至MS 20-N的每一个检测干扰信号功率和寻址MS的DPCH的被抽取的想要的信号功率，通过计算那些想要的信号功率和干扰信号功率之间的比率获得SIR。因此，MS 20-1至MS 20-N将上面测定SIR(在下文中，它被称作“测定SIR”)与预先设置的基准SIR比较，当测定SIR比基准SIR大时，指示传输功率的减小的TPC命令产生，相反，当测定SIR比基准SIR小时，指示传输功率的增加的TPC命令产生。产生的TPC命令被传输到基站设备10。
下面将参照图3解释根据本发明的无线电通信系统的通信终端设备中测定的SIR。
首先，在基站设备10的DSCH序列中，寻址到在DSCH序列的传输信号302中被时间多路复用的每一用户的分组301被产生。在本说明书中，那些插入的分组301被称作“分组插入周期”。其中在传输信号302中分组301未被插入的周期，即，不包括那些其中分组被插入的周期，在DSCH中变为空时隙303。因为分组301以恒定功率被传输，该恒定功率比在变为DSCH中的空时隙303的周期中的零传输功率相对较大，在除分组插入周期外的周期中，传输功率快速波动。
在基站设备10的DPCH序列中，对应于这种DPCH序列的寻址MS的传输数据与PL和TFCI被多路复用，根据DPCH传输功率控制部分105的控制，在放大部分104-1至104-N中被放大，并且DPCH序列的传输信号被产生。因为DPCH传输功率控制部分105控制放大部分104-1至104-N，以便与DSCH分组插入周期对应的周期的传输功率变得比其它周期中的传输功率大，所以在DPCH中与DSCH分组插入周期对应的周期的传输功率变得比其它周期中的大。
根据由MS 20-1接收的被放大的DPCH，想要的信号功率305在MS 20-1中被检测。干扰信号功率306也在MS 20-1中被检测。由于在DSCH中引起的干扰，在对应于DSCH分组插入周期的周期中干扰信号功率306突然变得比其它周期中的大。
因为通过在其中干扰信号功率306被增加的周期中，即，在分组插入周期中，DPCH传输功率控制部分105的控制，DPCH的传输功率被增加，所以想要的信号功率305跟随干扰信号功率306。通过计算这种想要的信号功率305与干扰信号功率306之间的比率而获得的测定SIR 307通常被用作常量值，并且在容许的SIR的预定范围内在基准SIR 308周围波动。换句话说，DPCH传输功率控制部分105通过增加的速率增加与分组插入周期对应的周期的传输功率，从而测定SIR接近容许的SIR范围。这种增加的速率可以通过使用在诸如DSCH传输功率或容许的SIR范围的功率步骤等系统中预先分配的参数而被计算。
这种容许的SIR范围示出作为在传输功率控制中测定SIR采用的值被容许的范围。即，如果测定SIR 307采用小于容许的SIR范围的值，那么接收质量将变得恶化，从而它不能在系统中被改善，并且另一方面，如果测定SIR 307采用大于容许的SIR范围的值，那么对于其它信道不被容许的干扰变大。
而且，因为增加分组插入周期中的DPCH的传输功率的控制由在本实施例中的基站设备10中被提供的DPCH传输功率控制部分执行，所以即使在当通过DSCH的干扰突然增加的情况下，保持测定的SIR在容许的SIR范围内是可能的。
为了比较，在当代码多路复用DSCH和DPCH之后使用常规传输功率控制时的情况下，将参照图4解释测定的SIR。此外，在与图3中所示的那些部分类似的图4中所示的部分被分配给如图3中的同样的参考标号，并且其解释被省略。
因为在通常的传输功率控制中，尤其是在除了分组插入周期之外的其它周期中，增加传输功率控制的控制未被执行，所以根据TPC命令，DPCH的传输功率被增加/减小，并且DPCH序列的传输信号401被产生。因此，DSCH的传输信号在图3与图4中相同。在MS 20-1中DPCH序列的传输信号被接收，并且想要的信号功率402被检测。另外，在MS 20-1中的干扰信号功率306与图3中相同。当采用想要的信号功率402和干扰信号功率306间的比率时，SIR测量被获得。测定SIR 403不能跟随在DSCH的分组插入周期中的干扰量的突然增加，并且它将小于分组插入周期中的容许的SIR范围的最小值。因此，接收质量在其中测定SIR小于容许SIR范围的最小值的周期中将变得恶化。
根据本实施例的上述描述，由DPCH传输功率控制部分105通过在分组插入周期中多于其它周期中的DPCH的传输功率，在容许SIR范围内改变测定SIR是可能的。因此，即使当在由DSCH突然增加干扰量时的情况下，根据本实施例的DPCH传输功率控制也可以以足够的精确度被执行。
(实施例2)
图5是根据本发明的实施例2示出传输设备的配置的方框图。根据本实施例的传输设备通过增加更多的部分，改变在实施例1中描述的无线电通信系统的基站设备中提供的传输设备的配置。此外，根据实施例1，图5中对应于图2中所示的类似部分被指定相同的标号，并且其解释被省略。在传输成为根据本实施例的传输设备和根据实施例1的传输设备之间的大的不同点之前，降低DSCH的数据速率。
监控部分503监控涉及TFCI的DSCH，并且检测存在于DSCH中的空时隙。当在监控部分503空时隙的存在被检测到时，为了消除空时隙，速率更新部分501降低DSCH的传输速率。换句话说，当在监控部分503空时隙的存在被检测到时，速率更新部分501分配DSCH中的数据分组，以便分组占据对分组的分配有价值的所有范围区域(在下文中，它被称作“数据范围区域”)。DPCH传输功率控制部分502根据由MS 20-1至MS 20-N获得的TPC命令控制放大部分104-1至104-N中的传输功率。
根据本实施例的无线电通信系统的通信终端设备中的SIR测量将在下面参照图6被解释。而且，图6中类似于图4中的那些部分被分配给相同的参考标号，并且其解释将被省略。
在基站设备10的DSCH序列中，DSCH序列的传输信号602通过时间多路复用每一寻址用户的分组601而产生。因为传输速率被速率更新部分501降低，DSCH序列的传输信号602分配全部数据范围区域中的分组以消除空时隙。然而，DSCH序列的传输信号602的传输功率总是被固定。因为没有通过DSCH干扰的突然增加，MS 20-1至MS 20-N中的干扰信号功率603一般具有恒定值。
通过计算上述想要的信号功率305和干扰信号功率306之间的比率，SIR 604被测定。如上所述，因为没有DSCH的干扰的突然增加，被测定的SIR 604通常具有恒定值，或在容许的SIR范围内波动。
根据本实施例的以上描述，因为速率更新部分501降低DSCH传输速率以便没有空时隙存在，在DSCH的传输功率中的突然波动将不会产生。因此，甚至当DPCH和DSCH通常被采用以执行通信时，DPCH中的高精度传输功率控制可以被执行，因为防止由于干扰信号功率的突然波动导致测定SIR 604波动超出容许的SIR范围是可能的。
而且，当根据本发明的DSCH中的空时隙如上所述产生时，通过降低传输速率，DSCH的传输功率保持恒定以消除空时隙，但是作为降低传输速率的实际方法，例如扩频因子的增加可以被考虑。图7示出了这种情况的传输设备的示范结构的方框图。图7中类似于图5中的那些部分被分配给相同的参考标号，并且其解释将被省略。
在当监控部分503中空时隙的存在被检测到时的情况下，为了降低DSCH的传输速率以消除空时隙，扩频因子更新部分701增加扩频因子。那就是说，当有相同的信息速率的信号时，例如，如果加倍被作为优势以控制传输速率的扩频因子，则半速率(1/2)信号可以被传输。
而且，因为如果即使在无线电信道上传输的信号的速率(传输速率)被降低，原始信号源(数据产生部分703)的数据速率未被降低，那么存在基站设备10的缓冲器702过载并可能引起数据丢失的可能性，所以这种影响被通知信号源(数据产生部分703)以便降低信号源(数据产生部分703)的数据速率。这里，例如，数据产生部分703是连接到网络704的任意终端设备(个人计算机、电话等)并且经网络704与基站设备10连接。当然，这种通知装置可以被添加到图5中所示的配置(具有速率更新部分501的较一般的配置)。
如上所述，根据本实施例，因为DPCH的想要的信号功率可以通过增加周期中的专用信道(诸如DPCH等)的传输功率来跟随DSCH中的干扰信号功率的突然波动，其中该周期对应于其中下行链路共享信道(诸如DSCH等)中的干扰增加的周期，所以在专用信道中，即使在当诸如DSCH的下行链路共享信道和诸如DPCH的专用信道被一起多路复用时的情况下，执行适当的传输功率控制是可能的。
而且，根据本发明，因为通过分配下行链路共享信道(诸如DSCH等)的全部数据范围区域中的分组，保持下行链路共享信道的传输功率恒定，从而空时隙不再存在于下行链路共享信道中是可能的，所以即使在当诸如DSCH的下行链路共享信道和诸如DPCH的专用信道被一起多路复用时的情况下，干扰信号功率的突然波动不再发生，并且因此专用信道中适当的传输功率控制可以被执行。全部数据范围区域中的分组的分配通过降低数据的传输速率来执行，例如，当在下行链路共享信道中有空时隙时。
本申请是基于2001年1月12日申请的日本专利申请No.2001-005678，其完整内容在此被清楚地结合。
工业实用性
本发明适用于移动通信系统中的基站设备中建立的传输设备。
[图1]
下行链路
上行链路
[图2]
传输数据(DSCH序列)
MS 20-1寻址传输数据(第一DPCH序列)
TPC命令
MS 20-N寻址传输数据(第N个DPCH序列)
101帧配置部分
102扩频部分
103调制部分
104放大部分
105 DPCH传输功率控制部分
106多路复用部分
107 RF部分
[图3]
功率
分组
空时隙
时间
分组插入周期
DPCH的想要的信号功率
干扰信号功率
容许的SIR范围
测定SIR
基准SIR
[图4]
功率
分组
空时隙
时间
分组插入周期
DPCH的想要的信号功率
干扰信号功率
容许的SIR范围
测定SIR
基准SIR
[图5]
传输数据(DSCH序列)
MS 20-1寻址传输数据(第一DPCH序列)
TPC命令
MS 20-N寻址传输数据(第N个DPCH序列)
101帧配置部分
102扩频部分
103调制部分
104放大部分
501速率更新部分
502 DPCH传输功率控制部分
503监控部分
106多路复用部分
107 RF部分
[图6]
功率
分组
时间
DPCH的想要的信号功率
干扰信号功率
容许的SIR范围
测定SIR
基准SIR
[图7]
传输数据(DSCH序列)
MS 20-1寻址传输数据(第一DPCH序列)
TPC命令
MS 20-N寻址传输数据(第N个DPCH序列)
101帧配置部分
102扩频部分
103调制部分
104放大部分
501缓冲器
502 DPCH传输功率控制部分
503监控部分
701扩频因子更新部分
703数据产生部分
通知信号
106多路复用部分
107 RF部分

Claims (9)

1.一种传输设备，包括：
分配部分，用于将分组分配给下行链路共享信道，获得具有分组插入周期的信号；
传输功率控制部分，用于控制专用信道的传输功率，以便在与下行链路共享信道的分组插入周期对应的周期中的传输功率变得比其它周期的大；
放大部分，用于根据所述传输功率控制部分的控制放大专用信道的传输功率；以及
无线电传输部分，用于代码多路复用其中传输功率被所述放大部分放大的专用信道和所述下行链路共享信道之后，执行无线电传输。
2.一种传输设备，包括：
分配部分，用于在下行链路共享信道的全部数据范围区域中分配分组；
控制部分，用于根据TPC命令控制专用信道的传输功率；
放大部分，用于根据所述控制部分的控制放大专用信道的传输功率；以及
无线电传输部分，用于在代码多路复用其中传输功率被所述放大部分放大的专用信道和其中分组被所述分配部分在全部数据范围区域中分配的下行链路共享信道后，执行无线电传输。
3.如权利要求2所述的传输设备，进一步包括检测部分，用于通过监控下行链路共享信道而检测空时隙，
其中，所述分配部分在当空时隙在下行链路共享信道中被所述传感部分检测到时，降低数据的传输速率后，在下行链路共享信道中的全部数据范围区域分配分组。
4.如权利要求3所述的传输设备，其中，所述分配部分通过增加扩频因子降低数据的传输速率。
5.如权利要求3所述的传输设备，进一步包括通知部分，用于当数据的传输速率被分配部分降低时，将信号输出以通知数据源降低数据速率。
6.一种具备权利要求1所述的传输设备的基站设备。
7.一种具备权利要求2所述的传输设备的基站设备。
8.一种传输方法，包括：
分配步骤，用于将分组分配给下行链路共享信道，获得具有分组插入周期的信号；
传输功率控制步骤，用于控制专用信道的传输功率，以便在与下行链路共享信道的分组插入周期对应的周期中的传输功率变得比其它周期的大；
放大步骤，用于根据所述传输功率控制步骤的控制放大专用信道的传输功率；以及
无线电传输步骤，用于在代码多路复用其中传输功率在所述放大步骤中被放大的专用信道和所述下行链路共享信道之后，执行无线电传输。
9.一种传输方法，包括：
分配步骤，用于在下行链路共享信道的全部数据范围区域中分配分组；
控制步骤，用于根据TPC命令控制专用信道的传输功率；
放大步骤，用于根据所述控制步骤中的控制放大专用信道的传输功率；以及
无线电传输步骤，用于在代码多路复用其中传输功率在所述放大步骤中被放大的专用信道和其中在所述分配步骤中全部数据范围区域中的分组被分配的下行链路共享信道后，执行无线电传输。
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