CN1218521C

CN1218521C - 适用于时分双工系统高速数据传输的信道时序分配方法

Info

Publication number: CN1218521C
Application number: CN 02103935
Authority: CN
Inventors: 周雷; 郑志彬
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2002-02-09
Filing date: 2002-02-09
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2022-02-09
Also published as: CN1437337A

Abstract

本发明公开了一种适用于时分双工系统高速数据传输的信道时序分配方法，其关键在于：设置上行控制信令在时分多址(TDMA)帧的固定分配上行时隙中发射，并设置下行控制信令在TDMA帧的固定分配下行时隙中发射；且对于窄带TDD系统而言，设置在同一传输过程中的下行控制信令在上行控制信令发射至少四个时隙后发射，同时属于同一传输过程中的高速下行数据要在下行控制信令发射后的TD-SCDMA帧某一子帧第三时隙到第七时隙中的下行时隙上发射。采用该方法能够降低在同一时隙不同信道中信号传输之间的干扰，并减轻信令负荷，从而提高传输效率。

Description

适用于时分双工系统高速数据传输的信道时序分配方法

技术领域

本发明涉及时分双工(TDD)系统中数据传输信道时序分配技术，尤指一种在TDD系统高速数据传输中对控制指示信令与高速下行数据的信道时序分配方法。

发明背景

在第三代移动通信系统标准中，要求窄带TDD系统能够实现高速数据传输。对于高速数据传输而言，必须传输如下的控制信令和数据：

1)上行控制信令(HICH)，包括至少三种数据：高速数据块传输是否正确接收的应答信息(ACK/NACK)、下行信道质量指示(QI)和发射功率控制(TPC)信息；

2)下行控制信令，包括下行高速指示(HI)，向用户指明将有高速下行数据发送；高速控制信令(SHCCH)，承载高速下行数据的控制信息，比如高速下行数据的数据格式、编码方式等等；

3)发送给用户的高速下行数据信道(HS-DSCH)。

当有高速下行用户数据要发送时，必须在HS-DSCH之前先发送下行高速指示HI和高速数据的控制信令SHCCH，因为只有确定了发送格式、编码等参数后才能发数据，且基于复杂度等因素的考虑，一般HI和控制信令在同一时隙中发送；而在发送HI和控制信令之前又必须先发送HICH，因为用户设备(UE)必须先发请求及当前信道状况给基站(Node B)，并留给Node B足够的分析调度时间。由于这些信道发送的信息之间存在确定的关系；因此各个信息的发射时间之间必须保证一定的时序关系，以便有效控制高速下行数据传输的实现。

对于现有的速率为1.28Mcps的TDD系统来说，每个时分多址(TDMA)帧长为10ms，分为两个结构完全相同的5ms子帧。每个子帧包括7个业务时隙，每个业务时隙分别用于传输上行或下行业务信息。图1为1.28McpsTDD系统中的一个子帧结构示意图，如图1所示，该子帧长度为5ms，占用6400个码片(chip)，其包括7个上行或下行业务时隙，且在第一时隙与第二时隙之间还设置有一个中间段，依次包括下行导频(DwPTS)、保护带(GP)和上行导频(UpPTS)三个区域，分别占用96chip、96chip和160chip，由此，可以得出每个时隙的长度为0.675ms，第一时隙与第二时隙之间的中间段长度为0.275ms。

根据协议规定，在这7个业务时隙中，第一个时隙固定分配为下行时隙，而第二个时隙固定分配为上行时隙。通常情况下，第七个时隙也是固定分配为下行时隙。从上行时隙转为下行时隙，或从下行时隙转为上行时隙的点称为转换点，那么，按协议规定每个子帧的第一转换点在第一时隙与第二时隙之间，而为使实际应用中上下行时隙能灵活分配，第二转换点的位置是不固定，可能存在多种发射信道的不同时间分配方案。在图1中，第二转换点在第四、五时隙之间，因此第二、三、四时隙都是上行时隙，都可以作为上行HICH信道的发射，相应的，也会对其他信息的发射时间有不同的要求。

现有TDD系统没有确定的发射信道时间分配方案，即：对于各信道时序分配没有具体有效的设计，如此，虽然可使TDD具有分配灵活的特点，但是，如果在实际应用中分配不当，就可能造成诸如：多个控制指示信令与高速数据在同一时隙中发送，或是HICH与其控制的HS-DSCH之间具有很长控制延迟时间的现象发生，这样就会产生传输信号间的相互干扰，降低传输效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种适用于时分双工系统高速数据传输的信道时序分配方法，使其能降低在同一时隙不同信道中信号传输之间的干扰，并减轻信令负荷，从而提高传输效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种适用于时分双工系统高速数据传输的信道时序分配方法，该方法包括：设置上行控制信令在时分多址TDMA帧一个子帧固定分配的上行时隙中发射，下行控制信令在所述上行控制信令发射时隙至少四个时隙后发射；并设置高速下行数据在所述下行控制信令发射时隙后的时隙发射。

其中，设置上行控制信令在时分同步码分多址TD-SCDMA帧一个子帧固定分配的上行时隙中发射，下行控制信令在所述上行控制信令发射时隙至少四个时隙后发射；并设置高速下行数据在下行控制信令发射后的、TD-SCDMA帧一个子帧第三时隙到第七时隙中未发送下行控制信令的时隙发射。

在窄带TDD系统的分配方法中，可设置上行控制信令在TD-SCDMA帧相邻两个子帧中第一子帧的第二时隙发射。可设置下行控制信令在TD-SCDMA帧相邻两个子帧中第一子帧的第七时隙发射，则设置所述高速下行数据在TD-SCDMA帧相邻两个子帧中第二子帧的第三时隙到第六时隙中发射；或设置下行控制信令在TD-SCDMA帧相邻两个子帧中第二子帧的第一时隙发射，则设置所述高速下行数据在TD-SCDMA帧相邻两个子帧中第二子帧的第三时隙到第七时隙中发射。

上面所述的上行控制信令至少包括与下行高速数据接收有关的确认信令以及信道质量汇报。所述的下行控制信令至少包括下行高速指示、高速数据传输所用的调制方式。

由上述方案可以看出，本发明的关键是：在固定时隙发送HICH、HI以及SHCCH等控制信令，并且在窄带TDD系统中发送HICH与发送HI和SHCCH之间留有足够的处理时间，以保证最佳的传输时序分配，既可使传输信号之间不受干扰，又可提高传输效率。

本发明所提供的适用于时分双工系统高速数据传输的信道时序分配方法，由于将HICH放置在固定的上行时隙中发送，同时将HI和SHCCH放置在固定的下行时隙中发送，保证了前一子帧HICH发送的控制信息对第二子帧的HS-DSCH中传输数据发生作用，它们之间的控制延时间隔相对稳定；并且，本发明的发送时序固定，最大程度地避免了控制指示信令与高速数据在同一时隙中发送的现象出现，因此降低了在同一时隙不同信道中下行信号传输时的相互干扰，从而提高了传输效率。另外，由于窄带TDD系统是一个同步系统，采用固定的时隙传输上行和下行信令具有减轻信令载荷的优势。

附图说明

图1为现有1.28Mcps TDD系统中一个子帧的结构示意图；

图2为本发明一实施例的信道时序分配关系示意图；

图3为本发明另一实施例的信道时序分配关系示意图。

具体实施方式

在窄带TDD系统中，第一、二、七时隙已经固定分配为上行或下行业务时隙，因此这三个固定分配时隙相比其他时隙而言更适合于传输信令。由于第二时隙为固定的上行业务时隙，可采用该时隙传输上行信令，即在该时隙中发射HICH。由于Node B接收上行控制信道所传输的信息解码完成之后，Node B的调度器必须有足够的时间依据上报的无线信道条件执行调度算法，一般的调度算法执行码分配应该保留大约2ms，而在TDD模式中的调度除了必须执行码分配以外，还需要执行同一个子帧内不同用户的时隙分配，因此调度时间应该多于2ms。在窄带TDD中三个时隙的时间长度为3×0.675＝2.025ms，为保证调度运算时间，在窄带TDD中至少要保留4个时隙，即2.7ms用于Node B的调度运算。也就是说，至少在HICH发送4个时隙后才能发送其他的信令。此外，由于UE接收下行HS-DSCH之前必须先接收下行SHCCH传输的控制信令消息，并对该控制消息进行处理，因此在共享控制信道SHCCH与HS-DSCH之间也有一定的时间间隔要求，该段时间主要用于UE对传输格式参数和HARQ参数的解码。由此可见，与高速下行数据相关的信号的发送时序应依次为：上行HICH、下行HI和SHCCH、下行高速数据。

基于上述考虑，本发明的核心就在于：利用TDMA帧中子帧的固定分配时隙来传输信令，而不必考虑其他时隙的分配情况。

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

图2为本发明第一实施例的信道发送时序关系示意图，如图2所示，采用TD-SCDMA帧第一个子帧的固定时隙TS1发送上行信令HICH，由于其他信令必须放在HICH发送4个时隙后发送，因此由第一子帧的时隙TS6来发送HI和SHCCH，在时隙TS1和时隙TS6之间的时隙可任意分配为上行或下行业务时隙。在本实施例中，将时隙TS2到时隙TS5均分配为下行业务时隙，且在该帧的第二子帧中TS2到TS5发送高速下行包接入(HSDPA)的数据包，具体的发送数据时隙分配取决于Node B调度器的安排。本实施例中的时序关系保证了在SHCCH和HS-DSCH之间保留最少两个时隙，即第二子帧的时隙TS1、TS2以及中间段，给SHCCH的信息解码预留了0.675×2+0.275＝1.545ms的时间，同时也保证了第一子帧HICH的控制信息对第二子帧的HS-DSCH中传输的数据发生作用。

图3为本发明第二实施例的信道发送时序关系示意图，如图3所示，本实施例与第一实施例中的时隙分配结构完全相同，且在信道发送时序上，仍采用TD-SCDMA帧第一子帧的固定时隙TS1发送上行信令HICH，只是将HI和SHCCH的发射推迟到该帧第二子帧的时隙TS0上，这样，当在第二子帧的时隙TS2到TS6五个时隙上发送HSDPA的数据包时，可进一步减小信令与数据之间的传输干扰。在图3的上下行时隙分配结构中，DwPTS、GP、UpPTS与时隙TS1为UE保留了0.95ms的时间，该时间段主要用来完成传输帧(TF)参数的及时解码。在这一时间关系设置下，下行链路信令和HS-DSCH被限制在同一个子帧内发射，即：同一用户的下行发射集中在一个子帧内完成。

在上述两个实施例中，唯一不同的是：HI和SHCCH的发射时隙不同，它们分别具有不同的特点：第一实施例中的信道时序设置能为处理SHCCH提供较长的处理时间。第二实施例中的这一信道时序设置对UE处理SHCCH的速度与能力提出了较高的要求，但可使Node B有5个时隙的时间用于调度处理；同时，高速下行数据包的发射可以更为灵活地使用5个时隙的资源，更利于高速数据业务的实现；另外，在第二实施例中由于同一个用户的下行发射，包括控制信令和数据，被限制在同一个子帧内，那么，不同用户下行信令和数据的发射可以尽量避免在时间上相互重叠发射。也就是说，Node B在第一时隙中发射了下行信令之后，便可对该子帧的第三到第七时隙灵活分配，比如一个时隙分配给一个用户，使不同用户的高速数据对这几个时隙进行时分复用，如此可减小不同用户信号接收的相互干扰。

以上所述，仅为本发明的几个较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1、一种适用于时分双工系统高速数据传输的信道时序分配方法，其特征在于，该方法包括：

设置上行控制信令在时分多址TDMA帧一个子帧固定分配的上行时隙中发射，下行控制信令在所述上行控制信令发射时隙至少四个时隙后发射；并设置高速下行数据在所述下行控制信令发射时隙后的时隙发射。

2、根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，

设置上行控制信令在时分同步码分多址TD-SCDMA帧一个子帧固定分配的上行时隙中发射，下行控制信令在所述上行控制信令发射时隙至少四个时隙后发射；并设置高速下行数据在下行控制信令发射后的、TD-SCDMA帧一个子帧第三时隙到第七时隙中未发送下行控制信令的时隙发射。

3、根据权利要求2所述的分配方法，其特征在于，设置上行控制信令在TD-SCDMA帧相邻两个子帧中第一子帧的第二时隙发射。

4、根据权利要求2或3所述的分配方法，其特征在于，设置下行控制信令在TD-SCDMA帧相邻两个子帧中第一子帧的第七时隙发射。

5、根据权利要求4所述的分配方法，其特征在于，设置所述高速下行数据在TD-SCDMA帧相邻两个子帧中第二子帧的第三时隙到第六时隙中发射。

6、根据权利要求2或3所述的分配方法，其特征在于：设置下行控制信令在TD-SCDMA帧相邻两个子帧中第二子帧的第一时隙发射。

7、根据权利要求6所述的分配方法，其特征在于，设置所述高速下行数据在TD-SCDMA帧相邻两个子帧中第二子帧的第三时隙到第七时隙中发射。

8、根据权利要求1或2所述的分配方法，其特征在于：所述的上行控制信令至少包括与下行高速数据接收有关的确认信令以及信道质量汇报。

9、根据权利要求1或2所述的分配方法，其特征在于：所述的下行控制信令至少包括下行高速指示、高速数据传输所用的调制方式。